Sa padayon nga pag-uswag sa mga composite nga materyales, dugang sa glass fiber-reinforced plastics, carbon fiber-reinforced plastics, boron fiber-reinforced plastics, ug uban pa.Ang carbon fiber reinforced polymer composites (CFRP) mga gaan ug lig-on nga mga materyales nga gigamit sa paghimo sa daghang mga produkto nga gigamit namon sa among adlaw-adlaw nga kinabuhi.Kini usa ka termino nga gigamit sa paghulagway sa fiber-reinforced composite nga mga materyales nga naggamit sa carbon fibers isip nag-unang structural component.
Talaan sa sulud:
1. Carbon Fiber Reinforced Polymer Structure
2. Ang Pamaagi sa Paghulma sa Carbon Fiber Reinforced Plastic
3. Mga Kinaiya sa Carbon Fiber Reinforced Polymer
4. Mga bentaha sa CFRP
5. Mga disbentaha sa CFRP
6. Carbon Fiber Reinforced Plastic Paggamit
Ang Carbon Fiber Reinforced Polymer Structure
Ang carbon fiber reinforced plastic usa ka materyal nga naporma pinaagi sa paghan-ay sa mga materyales sa carbon fiber sa usa ka piho nga direksyon ug paggamit sa mga bonded polymer nga materyales.Ang diametro sa carbon fiber hilabihan ka nipis, mga 7 microns, apan ang kusog niini hilabihan ka taas.
Ang labing sukaranan nga yunit sa sangkap sa carbon fiber nga gipalig-on nga composite nga materyal mao ang filament sa carbon fiber.Ang sukaranan nga hilaw nga materyal sa carbon filament mao ang prepolymer polyacrylonitrile (PAN), rayon, o petrolyo nga pitch.Ang mga filament sa carbon gihimo dayon nga mga panapton nga carbon fiber pinaagi sa kemikal ug mekanikal nga mga pamaagi alang sa mga bahin sa carbon fiber.
Ang binding polymer kasagaran usa ka thermosetting resin sama sa epoxy.Ang ubang mga thermoset o thermoplastic polymers usahay gigamit, sama sa polyvinyl acetate o nylon.Gawas pa sa mga carbon fiber, ang mga composite mahimo usab nga adunay aramid Q, ultra-high molecular weight polyethylene, aluminum, o glass fibers.Ang mga kabtangan sa katapusang produkto sa carbon fiber mahimo usab nga maapektuhan sa matang sa mga additives nga gipaila sa bonding matrix.
Ang Pamaagi sa Paghulma sa Carbon Fiber Reinforced Plastic
Ang mga produkto sa carbon fiber sa panguna lahi tungod sa lainlaing mga proseso.Adunay daghang mga pamaagi alang sa pagporma sa carbon fiber reinforced polymer nga mga materyales.
1. Pamaagi sa Pagbutang sa Kamot
Gibahin ngadto sa uga nga paagi (pre-prepared shop) ug basa nga paagi (fiber panapton ug resin glued sa paggamit).Ang hand lay-up gigamit usab sa pag-andam sa mga prepreg para gamiton sa sekondaryang proseso sa paghulma sama sa compression molding.Kini nga pamaagi diin ang mga palid sa carbon fiber nga panapton gilamina sa usa ka agup-op aron maporma ang katapusan nga produkto.Ang kalig-on ug pagkagahi nga mga kabtangan sa resulta nga materyal gi-optimize pinaagi sa pagpili sa paglinya ug paghabol sa mga lanot sa panapton.Ang agup-op dayon mapuno sa epoxy ug mamaayo sa kainit o hangin.Kini nga pamaagi sa paghimo kanunay nga gigamit alang sa mga dili-stress nga mga bahin, sama sa mga tabon sa makina.
2. Pamaagi sa Vacuum Forming
Alang sa laminated prepreg, gikinahanglan ang pag-aplay sa pressure pinaagi sa usa ka proseso aron mahimo kini nga duol sa agup-op ug sa pag-ayo ug pagporma niini ubos sa usa ka temperatura ug presyur.Ang pamaagi sa vacuum bag naggamit sa usa ka vacuum pump aron sa pagbakwit sa sulod sa nag-umol nga bag aron ang negatibo nga presyur tali sa bag ug sa agup-op mahimong usa ka presyur aron ang composite nga materyal duol sa agup-op.
Pinasukad sa pamaagi sa vacuum bag, ang vacuum bag-autoclave nga pamaagi sa pagporma nakuha sa ulahi.Ang mga autoclave naghatag og mas taas nga pressure ug init nga tambal sa bahin (imbes natural nga pag-ayo) kay sa vacuum bag-only nga mga pamaagi.Ang ingon nga bahin adunay mas compact nga istruktura, mas maayo nga kalidad sa nawong, epektibo nga makawagtang sa mga bula sa hangin (ang mga bula makaapektar pag-ayo sa kalig-on sa bahin), ug ang kinatibuk-ang kalidad mas taas.Sa tinuud, ang proseso sa vacuum bagging parehas sa pagdikit sa pelikula sa mobile phone.Ang pagwagtang sa mga bula sa hangin usa ka dakong buluhaton.
3. Pamaagi sa Pag-umol sa Compression
Paghulma sa compressionmaoy usa ka paagi sa paghulma nga makaayo sa mass production ug mass production.Ang mga agup-op kasagarang ginama sa ibabaw ug sa ubos nga mga bahin, nga gitawag nato nga agup-op sa lalaki ug usa ka agup-op sa babaye.Ang proseso sa pag-umol mao ang pagbutang sa banig nga hinimo sa prepregs ngadto sa metal counter mold, ug ubos sa aksyon sa piho nga temperatura ug pressure, ang banig gipainit ug giplastikan sa agup-op nga lungag, nag-agay ubos sa pressure, ug gipuno ang agup-op nga lungag, ug dayon Ug paghulma ug pag-ayo aron makakuha mga produkto.Bisan pa, kini nga pamaagi adunay mas taas nga inisyal nga gasto kaysa sa nauna, tungod kay ang agup-op nanginahanglan labi ka taas nga katukma sa CNC machining.
4. Winding Molding
Alang sa mga bahin nga adunay komplikado nga mga porma o sa porma sa usa ka lawas sa rebolusyon, ang usa ka filament winder mahimong magamit sa paghimo sa bahin pinaagi sa pagpaliko sa filament sa usa ka mandrel o kinauyokan.Human sa winding mao ang bug-os nga tambal ug kuhaa ang mandrel.Pananglitan, ang tubular joint arms nga gigamit sa suspension system mahimong himoon gamit kini nga pamaagi.
5. Resin Transfer Molding
Ang resin transfer molding (RTM) usa ka medyo popular nga pamaagi sa paghulma.Ang mga batakang lakang niini mao ang:
1. Ibutang ang giandam nga dili maayo nga carbon fiber nga panapton sa agup-op ug isira ang agup-op.
2. I-inject ang liquid thermosetting resin ngadto niini, impregnate ang reinforcing material, ug ayohon.
Mga Kinaiya sa Carbon Fiber Reinforced Polymer
(1) Taas nga kusog ug maayo nga pagkamaunat.
Ang espesipikong kalig-on (nga mao, ang ratio sa tensile strength ngadto sa density) sa carbon fiber mao ang 6 ka pilo sa asero ug 17 ka pilo sa aluminum.Ang piho nga modulus (nga mao, ang ratio sa Young's modulus ngadto sa densidad, nga usa ka timaan sa elasticity sa usa ka butang) labaw pa sa 3 ka pilo sa steel o aluminum.
Uban sa taas nga piho nga kalig-on, kini makadala sa usa ka dako nga karga sa pagtrabaho.Ang pinakataas nga presyur sa pagtrabaho niini mahimong moabot sa 350 kg/cm2.Dugang pa, kini mas compressible ug lig-on kay sa puro F-4 ug sa braid niini.
(2) Maayo nga pagsukol sa kakapoy ug pagsukol sa pagsul-ob.
Ang resistensya sa kakapoy niini mas taas kaysa sa epoxy resin ug mas taas kaysa sa metal nga mga materyales.Ang mga graphite nga lanot kay self-lubricating ug adunay gamay nga coefficient sa friction.Ang gidaghanon sa pagsul-ob mao ang 5-10 ka beses nga mas gamay kaysa sa kasagaran nga mga produkto sa asbestos o F-4 braids.
(3) Maayo nga thermal conductivity ug heat resistance.
Ang carbon fiber reinforced plastics adunay maayo nga thermal conductivity, ug ang kainit nga namugna pinaagi sa friction dali nga mawala.Ang sulod dili sayon nga mag-overheat ug magtipig sa kainit ug mahimong gamiton isip usa ka dinamikong sealing nga materyal.Sa hangin, kini mahimo nga molihok nga lig-on sa temperatura nga -120 ~ 350 ° C.Sa pagkunhod sa alkali metal nga sulod sa carbon fiber, ang temperatura sa serbisyo mahimong dugang nga madugangan.Sa usa ka inert gas, ang mapaigoigoon nga temperatura niini mahimong moabot sa mga 2000°C, ug kini makasugakod sa hait nga mga kausaban sa katugnaw ug kainit.
(4) Maayo nga pagsukol sa vibration.
Dili kini sayon nga mag-resonate o mag-flutter, ug kini usa usab ka maayo nga materyal alang sa pagkunhod sa vibration ug pagkunhod sa kasaba.
Mga bentaha sa CFRP
1. Gaan nga Timbang
Ang tradisyonal nga glass fiber reinforced plastics naggamit ug padayon nga glass fibers ug 70% glass fibers (glass weight/total weight) ug kasagaran adunay densidad nga 0.065 pounds kada cubic inch.Ang usa ka komposit nga CFRP nga adunay parehas nga 70% nga gibug-aton sa fiber kasagaran adunay densidad nga 0.055 ka libra matag kubiko nga pulgada.
2. Taas nga Kusog
Bisan tuod ang carbon fiber reinforced polymers kay gaan, ang CFRP composites adunay mas taas nga kusog ug mas taas nga stiffness kada unit weight kay sa glass fiber composites.Kung itandi sa metal nga mga materyales, kini nga bentaha mas klaro.
Mga disbentaha sa CFRP
1. Taas nga Gasto
Ang gasto sa produksiyon sa carbon fiber reinforced plastic kay gidili.Ang mga presyo sa carbon fiber mahimong lahi kaayo depende sa kasamtangan nga kahimtang sa merkado (supply ug panginahanglan), ang matang sa carbon fiber (aerospace vs. commercial nga grado), ug ang gidak-on sa fiber bundle.Sa usa ka pound-for-pound nga basehan, ang birhen nga carbon fiber mahimong 5 ngadto sa 25 ka pilo nga mas mahal kay sa glass fiber.Kini nga kalainan mas dako pa kung itandi ang steel sa CFRP.
2. Conductivity
Kini ang bentaha ug disbentaha sa carbon fiber composite nga mga materyales.Nagdepende kini sa aplikasyon.Ang mga lanot sa carbon hilabihan ka konduktibo ug ang mga lanot sa bildo insulating.Daghang mga produkto ang naggamit ug fiberglass imbes nga carbon fiber o metal tungod kay nanginahanglan sila og hugot nga insulasyon.Sa paghimo sa mga utilities, daghang mga produkto ang nanginahanglan sa paggamit sa mga lanot nga bildo.
Carbon Fiber Reinforced Plastic Paggamit
Ang mga aplikasyon sa carbon fiber reinforced polymer kaylap sa kinabuhi, gikan sa mekanikal nga mga bahin ngadto sa mga materyales sa militar.
(1)ingon nga sealing packing
Ang carbon fiber nga gipalig-on nga PTFE nga materyal mahimong himoong corrosion-resistant, wear-resistant, ug high-temperature-resistant sealing rings o packing.Kung gigamit alang sa static sealing, ang kinabuhi sa serbisyo mas taas, labaw pa sa 10 ka pilo nga mas taas kaysa sa kinatibuk-ang pagputos sa asbestos nga naunlod sa lana.Kini makapadayon sa sealing performance ubos sa mga kausaban sa load ug paspas nga pagpabugnaw ug paspas nga pagpainit.Ug tungod kay ang materyal wala’y sulud nga makadaot nga mga sangkap, wala’y pitting corrosion nga mahitabo sa metal.
(2)ingon nga mga bahin sa paggaling
Pinaagi sa paggamit sa kaugalingon nga lubricating kabtangan, kini mahimong gamiton ingon nga mga bearings, gears, ug piston singsing alang sa espesyal nga mga katuyoan.Sama sa oil-free lubricated bearings alang sa aviation instruments ug tape recorder, oil-free lubricated gears alang sa electric transmission diesel locomotives (aron malikayan ang mga aksidente tungod sa oil leakage), oil-free lubricated piston rings sa mga compressor, ug uban pa. gamiton usab isip sliding bearings o seal sa mga industriya sa pagkaon ug parmasyutiko pinaagi sa pagpahimulos sa dili makahilo nga mga kinaiya niini.
(3) Ingon nga mga materyales sa istruktura alang sa aerospace, aviation, ug missile.Una kini nga gigamit sa paghimo sa ayroplano aron makunhuran ang gibug-aton sa ayroplano ug mapaayo ang kahusayan sa paglupad.Gigamit usab kini sa kemikal, petrolyo, kuryente, makinarya, ug uban pang mga industriya isip rotary o reciprocating dynamic seal o lain-laing mga static seal nga materyales.
Si Zhengxi usa ka propesyonalhydraulic press pabrika sa China, paghatag og taas nga kalidadkomposit nga hydraulic pressalang sa pagporma sa mga produkto sa CFRP.
Panahon sa pag-post: Mayo-25-2023
