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奥琳斯邦碳纤维管材制品碳纤维定制加工碳纤维代加工

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参  考  价:面议
具体成交价以合同协议为准
  • 产品型号:
  • 品牌:
  • 产品类别:建筑用碳纤维材料
  • 所在地:
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  • 样本:
  • 更新时间:2022-09-21 10:49:44
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江苏奥琳斯邦装备科技股份有限公司

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产品简介

解读碳纤维复合材料碳纤维复合材料是性能优越的复合材料,主要特点是重量轻,强度高,耐疲劳性好

详情介绍

解读碳纤维复合材料

碳纤维复合材料是性能优越的复合材料,主要特点是重量轻,强度高,耐疲劳性好。另外由于其耐高温、耐腐蚀、容易加工等特性,被广泛用于航空航天、汽车、医疗、无人机等各个领域。由于碳纤维生产工艺非常复杂、而且价格相对较高,所有在日常生活当中并不多见,尤其是高性能碳纤维由于国外的技术壁垒和材料限制,目前仅仅在、航天等科技领域内大范围使用。如新式战斗机、火箭、精确制导、方舱中都有碳纤维的身影。

图1.直升机复合材料部件

碳纤材料是种高性能的新兴材料,由于其质轻高强耐腐蚀等优良的材料性能,很多领域都想要以碳纤维复合材料来替代传统材料来提升产品的整体性能。然而很多客户在联系碳纤维制品厂家之后发现使用碳纤维成本会较传统材料高很多,经常会不理解碳纤维复合材料为什么那么贵?


1、碳纤维原料本身贵

碳纤维的核心生产技术垄断在日本、美国等发达国家内,由于涉及国防工业,一直以来都对中国实行严密的技术。在过往碳纤维基本无法国产,通过国家政策支持及国内企业努力发展,目前国内碳纤维已经能批量生产T800以下的碳丝,但是产品品质上相对日产稍差。T800产品国内仅能小量生产,T800以上及M系列国内无法量产,原丝材料被国外垄断甚至禁售,所以价格比较高。另外生产碳纤维的材料本身较贵,而且工艺非常复杂,所以碳纤维原丝售价均不便宜。目前低端碳纤维由于国内可以量产及国外低价产业打压,原丝价格相比以往要便宜很多,但是碳纤维材料仍然是高价奢侈品。

图2.碳纤维复合材料在汽车改装上的应用。


2、碳纤维复合材料制作工艺成本高

碳纤维原丝想要应用必须制作复合材料才能具体加工成想要的产品,碳纤维丝需要编制成布,还需要和树脂结合制作预浸料。制作碳纤维产品需要高温固化、真空导入、热压罐等生产工艺,制作过程非常复杂,要求精度高,对技术人员要求很高。在碳纤维产品开发设计方面,碳纤维铺层、强度测试等需要大量实验,如耐盐雾、耐腐蚀、透波率等测试,同时需要开发高精度模具,这样直接提升了产品整体的成本。部分碳纤维制品需要耐高温、高强度,树脂和纤维型号的选择上提升也会让碳纤维产品价格升高。

树脂基复合材料主要的成型工艺有:热压罐工艺OOA、RTM、VARI、RFI、拉挤工艺、缠绕工艺、模压工艺等等。通过热压罐工艺制备的复合材料具有压力、温度均匀,可调可控,使成型或交接制品质量一致、可靠;孔隙率低、树脂含量可控并均匀;加压时可抽真空,使低分子物易于排出。基于以上几点,比其他固化成型方式能更有效保证制品的力学性能和制品质量,产品整体成型性好。而且热压罐工艺制备的产品还具有更高的纤维含量、低孔隙率、性能优良、成品率高,产品的质量稳定,重复性好,制品精度较高。

热压罐工艺在制备产品的过程中还需要用到多种的辅助材料,主要包括:脱模布、可剥布、隔离膜、透气毡、真空袋膜、高温压敏胶带、密封胶条、脱模剂等。热压罐工艺对辅助材料的性能也有较高的要求,辅助材料的选择与使用也影响产品的性能,同时有较大的用量。

图3.常用的辅助材料

2.1 热压罐工艺流程

2.1.1模具准备

模具是制作产品以及不同造型的基础,对于新购买的模具、返工的模具以及3个月未使用的模具按下述操作进行:

a) 使用丙酮等溶剂对模具表面进行溶剂清洗,确保模具表面应无目视可见的灰尘、脏污等,干燥的白布上也不应该有任何可见的脏污;

b) 用封孔剂对模具进行封孔处理,金属模具以及玻璃模具表面需涂覆至少3次,复合材料模具需涂覆至少4次,每次间隔l0min〜15min;

c) 使用脱模剂涂覆模具表面,脱模剂涂覆3次,每次间隔l0min〜15min,且层涂完后,惊干至少30 min。

重复使用的模具用铜棒或塑料板清除模具表面污渍,并用干燥的清洁白布擦拭模具表面,确保模具表面应无目视可见的灰尘、脏污等。模具表面涂覆2次脱模剂,且层涂完后,晾干至少30 min;

图4.模具清理

2.1.2 预浸料裁剪

下料前应核对预浸料、胶膜等的规格、批号、数量、生产日期等信息,并检查累积外置时间是否超出使用期。从冷藏间取出的预浸料应待密封袋内温度达到室温后(在室温下放置不少于6h),方可启封取出预浸料进行裁剪。

图5.预浸料回温解冻处理

2.1.3 预浸料铺贴

按照工艺规程核对预浸料铺层顺序和方向,沿着模具铺层定位基准线或 激光投影仪的轮廓线铺贴预浸料,逐层铺贴、逐层检查、逐层记录。每一层都应 当铺贴准确到位,保持平整,不得“架桥"、“打折"、“裹气"和“带入杂物"。如果预浸料有双面保护膜,铺完一层时保留最外层的保护膜,在下一层铺 贴之前除去。在铺贴过程中,特别注意要防止遗留下的保护膜或离型纸等夾杂物残留到零件中。


图6. 预浸料铺贴操作过程

2.1.4 制袋

预浸料铺贴完成后铺放辅助材料,按图7铺放辅助材料,密封真空袋,接通真空系统,检查气密性,对包容制品的真空袋抽真空。抽真空时,应防止真空袋产生架桥现象。如产生架桥,应停止或降低真空度,进行修正。

图7. 辅助材料铺放顺序

2.1.5 固化

在确保真空袋密封不漏气的情况下可以进行固化操作,热压罐工艺需要将产品送入热压罐内进行加压、加热固化。不同的树脂都有着不同的固化制度,在固化过程中需要通过热电偶时时监控制品的温度,对每个零件按热分布鉴定出的和滞后热电偶位置上至少放2个热电偶监控整个固化周期,为了防止热电偶失效,建议每个位置放置两个热电偶。对于没有测试热分布的模具,可将热电偶放在制件两个对角处。

在工艺过程中应保持压力恒定。压力偏差一般为±0.03 MPa。当制品温度达到规定的固化温度后,应保持恒定到规定的时间。恒温阶段的最短时间和温度取决于滞后的热电偶,温度取决于的热电偶。恒温阶段应精确控制温度,温度偏差一般为±3 °C。固化完成后,制品降温到规定的温度以下,可以开罐取出制品。

图8. 进热压罐固化、脱模后的制品

然而,碳纤维复合材料价格贵,但是还是有很大的突出优势,奥琳斯邦复合材料公司生产的碳纤维复合材料制品应用在各个领域中,能很好提升产品性能,比如汽车领域,可以减轻整车重量,降低能耗,提高整车强度。在医疗领域,应用在医疗CT床板使用,X射线透过性能优于其他任何材料,是目前应用材料且不可替代,应用航空航天领域,更是拥有的优势。



仟渔
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