소식

탄소섬유 탄소 함량이 95% 이상인 섬유 소재입니다. 기계적, 화학적, 전기적 및 기타 우수한 특성을 가지고 있습니다. '신소재의 왕'이자 군민 발전에 부족한 전략물자다. "블랙 골드"로 알려져 있습니다.

탄소섬유의 생산라인은 다음과 같습니다.

가느다란 탄소섬유는 어떻게 만들어지나요?

탄소섬유 생산공정기술은 지금까지 발전하여 성숙되었다. 탄소 섬유 복합 재료의 지속적인 개발로 각계 각층, 특히 항공, 자동차, 철도, 풍력 블레이드 등의 강력한 성장과 그 추진 효과, 탄소 섬유 산업의 발전에 점점 더 선호되고 있습니다. . 전망은 더욱 넓습니다.

탄소섬유 산업 체인은 업스트림과 다운스트림으로 나눌 수 있습니다. 업스트림은 일반적으로 탄소섬유 특정 재료의 생산을 의미합니다. 다운스트림은 일반적으로 탄소섬유 응용 부품의 생산을 의미합니다. 업스트림과 다운스트림 사이에 있는 기업은 탄소섬유 생산 공정의 장비 제공업체로 생각할 수 있습니다. 그림에 표시된 대로:

탄소섬유 산업 체인의 생사부터 탄소섬유 상류까지의 전 과정은 산화로, 탄화로, 흑연화로, 표면처리, 사이징 등의 공정을 거쳐야 합니다. 섬유 구조는 탄소 섬유가 지배합니다.

탄소섬유 산업 사슬의 상류는 석유화학 산업에 속하며 아크릴로니트릴은 주로 원유 정제, 분해, 암모니아 산화 등을 통해 얻습니다. 폴리아크릴로니트릴 전구체 섬유, 탄소섬유는 전구체 섬유를 사전 산화 및 탄화하여 얻어지며, 탄소섬유 복합재료는 탄소섬유와 고품질 수지를 응용 요구 사항에 맞게 가공하여 얻습니다.

탄소 섬유의 생산 공정에는 주로 드로잉, 제도, 안정화, 탄화 및 흑연화가 포함됩니다. 그림에 표시된 대로:

그림:이는 탄소섬유 생산공정의 첫 번째 단계이다. 주로 원료를 섬유로 분리하는데, 이는 물리적 변화입니다. 이 과정에서 방사액과 응고액 사이의 물질 전달과 열 전달이 이루어지고 최종적으로 PAN 침전이 일어납니다. 필라멘트는 겔 구조를 형성합니다.

제도:배향된 섬유의 신축 효과와 함께 작동하려면 100~300도의 온도가 필요합니다. 이는 또한 PAN 섬유의 높은 모듈러스, 높은 강화, 치밀화 및 개선의 핵심 단계입니다.

안정:열가소성 PAN 선형 고분자 사슬은 400도 가열, 산화 방식으로 비소성 내열 사다리꼴 구조로 변형되어 고온에서도 녹지 않고 불연성이며 섬유 형태를 유지하며, 열역학은 안정된 상태입니다.

탄화:1,000~2,000도의 온도에서 PAN 내의 비탄소 원소를 몰아내고, 최종적으로 탄소 함량이 90% 이상인 터보층 흑연 구조의 탄소섬유를 생성하는 것이 필요하다.

탄소섬유 직물

흑연화: 비정질 및 층층 탄화 물질을 3차원 흑연 구조로 변환하려면 2,000~3,000도의 온도가 필요하며, 이는 탄소 섬유의 모듈러스를 향상시키는 주요 기술 조치입니다.

탄소섬유의 생사 생산과정부터 완제품까지의 상세한 과정은 PAN 생사가 이전의 생사 생산과정을 거쳐 생산된다는 점이다. Wire Feeder의 습열에 의해 사전 연신된 후 연신기에 의해 순차적으로 전산화로로 이송됩니다. 사전 산화로 그룹에서 다양한 구배 온도에서 베이킹된 후 산화된 섬유, 즉 사전 산화된 섬유가 형성됩니다. 사전 산화된 섬유는 중온 및 고온 탄화로를 통과한 후 탄소 섬유로 형성됩니다. 그런 다음 탄소 섬유는 최종 표면 처리, 사이징, 건조 및 기타 공정을 거쳐 탄소 섬유 제품을 얻습니다. . 지속적인 와이어 공급 및 정밀 제어의 전체 프로세스는 모든 프로세스에서 약간의 문제가 안정적인 생산과 최종 탄소 섬유 제품의 품질에 영향을 미칩니다. 탄소섬유 생산은 공정 흐름이 길고 기술적 핵심 사항이 많으며 생산 장벽이 높습니다. 이는 다양한 분야와 기술의 통합입니다.

이상은 탄소섬유의 제조인데, 탄소섬유 원단이 어떻게 사용되는지 살펴보도록 하겠습니다!

탄소섬유 천 제품 가공

1. 절단

프리프레그는 영하 18도의 냉장 보관소에서 꺼냅니다. 각성 후 첫 번째 단계는 자동 절단기의 재료 도표에 따라 재료를 정확하게 절단하는 것입니다.

2. 포장

두 번째 단계는 부설 도구 위에 프리프레그를 놓고 설계 요구 사항에 따라 다양한 레이어를 배치하는 것입니다. 모든 공정은 레이저 포지셔닝에 따라 수행됩니다.

3. 성형

자동화된 핸들링 로봇을 통해 프리폼은 압축 성형을 위해 성형 기계로 보내집니다.

4. 절단

성형 후 공작물은 절단 및 디버링의 네 번째 단계를 위해 절단 로봇 워크스테이션으로 보내져 공작물의 치수 정확도를 보장합니다. 이 프로세스는 CNC에서도 수행할 수 있습니다.

5. 청소

다섯 번째 단계는 세척 스테이션에서 드라이아이스 세척을 수행하여 이형제를 제거하는 것으로, 이는 후속 접착제 코팅 공정에 편리합니다.

6. 접착제

여섯 번째 단계는 접착 로봇 스테이션에 구조용 접착제를 적용하는 것입니다. 접착 위치, 접착 속도 및 접착 출력이 모두 정확하게 조정됩니다. 금속 부품과의 연결 부분은 리벳팅되어 있으며 리벳팅 스테이션에서 수행됩니다.

7. 조립검사

접착제를 도포한 후 내부 및 외부 패널을 조립합니다. 접착제가 경화된 후 청색광 감지가 수행되어 열쇠 구멍, 점, 선 및 표면의 치수 정확성을 보장합니다.

탄소섬유는 가공이 더 어렵다

탄소섬유는 탄소재료의 강한 인장강도와 섬유의 부드러운 가공성을 동시에 갖고 있습니다. 탄소섬유는 우수한 기계적 성질을 지닌 신소재이다. 탄소섬유와 일반적인 강철을 예로 들면, 탄소섬유의 강도는 약 400~800MPa인 반면, 일반 강철의 강도는 200~500MPa입니다. 인성을 살펴보면 탄소섬유와 강철은 기본적으로 유사하며 뚜렷한 차이는 없습니다.

탄소섬유는 강도가 더 높고 무게도 가볍기 때문에 신소재의 왕이라 할 수 있습니다. 이러한 장점으로 인해 탄소섬유강화복합재료(CFRP) 가공 시 매트릭스와 섬유는 복잡한 내부 상호 작용을 하여 금속과 물리적 특성이 다릅니다. CFRP의 밀도는 금속의 밀도보다 훨씬 작지만 강도는 대부분의 금속보다 높습니다. CFRP의 불균일성으로 인해 가공 중에 섬유 풀아웃 또는 매트릭스 섬유 분리가 자주 발생합니다. CFRP는 내열성이 높고 내마모성이 높기 때문에 가공 중 장비에 대한 부담이 커지고 생산 과정에서 많은 양의 절삭열이 발생하여 장비 마모가 더욱 심각합니다.

동시에 응용 분야가 지속적으로 확장됨에 따라 요구 사항이 점점 더 섬세해지고 있으며 재료 적용 가능성에 대한 요구 사항과 CFRP의 품질 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있으며 이로 인해 가공 비용도 발생합니다. 상승하다.

탄소섬유판 가공

탄소섬유판이 경화되어 성형된 후 정밀 요구사항이나 조립 요구사항에 따라 절단, 드릴링 등의 후가공이 필요합니다. 절단 공정 매개변수 및 절단 깊이와 같은 동일한 조건에서 다양한 재료, 크기 및 모양의 도구 및 드릴을 선택하면 매우 다른 효과가 나타납니다. 동시에 도구와 드릴의 강도, 방향, 시간, 온도와 같은 요소도 가공 결과에 영향을 미칩니다.

후가공 과정에서는 다이아몬드 코팅이 된 날카로운 공구와 솔리드 카바이드 드릴 비트를 선택해보세요. 공구와 드릴 비트 자체의 내마모성은 가공 품질과 공구 수명을 결정합니다. 공구 및 드릴 비트가 충분히 날카롭지 않거나 부적절하게 사용되면 마모가 가속화되고 제품의 가공 비용이 증가할 뿐만 아니라 플레이트가 손상되어 플레이트의 모양과 크기에 영향을 미칩니다. 플레이트의 구멍과 홈 치수의 안정성. 재료가 층층히 찢어지거나 심지어 블록이 붕괴되어 보드 전체가 파손되는 원인이 됩니다.

드릴링할 때탄소 섬유 시트, 속도가 빠를수록 효과가 좋아집니다. 드릴 비트 선택 시 PCD8 페이스 에지 드릴 비트의 독특한 드릴 팁 디자인은 탄소 섬유 시트에 더 적합하여 탄소 섬유 시트에 더 잘 침투하고 박리 위험을 줄일 수 있습니다.

두꺼운 탄소 섬유 시트를 절단할 때는 왼쪽 및 오른쪽 나선형 모서리 디자인의 양날 압축 밀링 커터를 사용하는 것이 좋습니다. 이 날카로운 절삭날에는 상부 및 하부 나선형 팁이 모두 있어 절삭 중 공구의 축 방향 힘을 위아래로 균형을 유지합니다. , 결과적인 절삭력이 소재의 내부로 향하도록 하여 안정적인 절삭 조건을 얻고 소재 박리 발생을 억제합니다. "파인애플 엣지" 라우터의 상단 및 하단 다이아몬드 모양 가장자리 디자인은 탄소 섬유 시트를 효과적으로 절단할 수도 있습니다. 깊은 칩 홈은 절단 과정에서 칩 배출을 통해 많은 절단 열을 빼앗아 탄소 섬유의 손상을 방지할 수 있습니다. 시트 속성.

01 연속 장섬유

제품 특징:탄소섬유 제조업체의 가장 일반적인 제품 형태인 번들은 수천 개의 모노필라멘트로 구성되며 꼬임 방식에 따라 NT(Never Twisted, untwisted), UT(Untwisted, untwisted), TT 또는 ST( Twisted, Twisted) 중 NT가 가장 일반적으로 사용되는 탄소섬유이다.

주요 응용 프로그램:주로 CFRP, CFRTP, C/C 복합재료 등의 복합재료에 사용되며, 응용분야로는 항공기/항공우주 장비, 스포츠용품, 산업장비 부품 등이 있습니다.

02 스테이플 파이버 원사

제품 특징:단섬유사(short for short), 범용 피치계 탄소섬유 등 단탄소섬유로부터 방사되는 실은 일반적으로 단섬유 형태의 제품이다.

주요 용도:단열재, 마찰방지재, C/C 복합부품 등

03 탄소섬유원단

제품 특징:연속 탄소 섬유 또는 탄소 섬유 방적사로 만들어집니다. 탄소섬유 직물은 직조방법에 따라 직포, 편직포, 부직포로 나눌 수 있다. 현재 탄소 섬유 직물은 일반적으로 직조 직물입니다.

주요 응용 프로그램:연속탄소섬유와 동일하며 주로 CFRP, CFRTP, C/C복합재료 등의 복합재료에 사용되며 응용분야로는 항공기/항공우주 장비, 스포츠용품, 산업장비 부품 등이 있습니다.

04 탄소섬유 편조벨트

제품 특징:그것은 연속 탄소 섬유 또는 탄소 섬유 방적사로 짜여진 일종의 탄소 섬유 직물에 속합니다.

주요 용도:주로 수지계 보강재, 특히 관형 제품의 생산 및 가공에 사용됩니다.

05 잘게 썬 탄소섬유

제품 특징:탄소섬유 방적사의 개념과 달리, 일반적으로 연속 탄소섬유로부터 촙(chopped) 가공을 거쳐 제조되며, 고객의 요구에 따라 섬유의 쵸핑(chopped) 길이를 절단할 수 있다.

주요 용도:일반적으로 플라스틱, 수지, 시멘트 등의 혼합물로 사용되며 매트릭스에 혼합하여 기계적 특성, 내마모성, 전기 전도성 및 내열성을 향상시킬 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 3D 프린팅 탄소 섬유 복합재의 강화 섬유는 대부분 잘게 잘린 탄소 섬유입니다. 기본.

06 탄소섬유 분쇄

제품 특징:탄소섬유는 취성재료이므로 분쇄, 즉 탄소섬유를 분쇄한 후 분말상의 탄소섬유재료로 제조할 수 있다.

주요 응용 프로그램:절단된 탄소 섬유와 유사하지만 시멘트 강화에는 거의 사용되지 않습니다. 일반적으로 매트릭스의 기계적 성질, 내마모성, 전기 전도성 및 내열성을 향상시키기 위해 플라스틱, 수지, 고무 등의 화합물로 사용됩니다.

07 탄소섬유매트

제품 특징:주요 형태는 펠트 또는 매트입니다. 먼저, 단섬유를 기계적 카딩(carding) 및 기타 방법으로 적층한 후 니들 펀칭으로 제조한다. 탄소섬유 부직포라고도 하며 일종의 탄소섬유 직포에 속합니다.주요 용도:단열재, 성형 단열재 기재, 내열 보호층 및 내식층 기재 등

08 탄소섬유종이

제품 특징:건식 또는 습식 제지 공정을 통해 탄소 섬유로 제조됩니다.

주요 용도:정전기 방지판, 전극, 스피커 콘 및 가열판; 최근 몇 년 동안 인기 있는 응용 분야는 신에너지 자동차 배터리 양극재 등입니다.

09 탄소섬유 프리프레그

제품 특징:탄소섬유에 함침된 열경화성 수지로 이루어진 반경화 중간재로서 기계적 성질이 우수하여 널리 사용되고 있다. 탄소 섬유 프리프레그의 폭은 가공 장비의 크기에 따라 다르며 일반적인 사양에는 300mm, 600mm 및 1000mm 폭의 프리프레그 재료가 포함됩니다.

주요 응용 프로그램:항공기/항공우주 장비, 스포츠 용품, 산업 장비 등

010 탄소섬유복합재료

제품 특징:열가소성 또는 열경화성 수지에 탄소섬유를 혼합한 사출재료에 각종 첨가물과 잘게 잘린 섬유를 첨가한 후 컴파운딩 공정을 거친다.

주요 응용 프로그램:소재의 우수한 전기 전도성, 높은 강성 및 경량의 장점을 활용하여 주로 장비 케이싱 및 기타 제품에 사용됩니다.

우리는 또한 생산유리 섬유 직접 로빙,섬유유리 매트, 섬유유리 메시, 그리고유리 섬유로 짠 로빙.

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