炭素繊維の生産と炭素繊維の部品：基本は何ですか？

メーカーは高強度で軽量な製品を望んでいます。エリート企業は、炭素繊維とその単純なプロセスを利用しています。

製造時に炭素繊維部品を検討する時が来ましたか？

航空宇宙および医療産業は、部品を炭素繊維生産にシフトしています。したがって、プロセスとそれが製品でどのように機能するかについて詳しくは、以下をお読みください。

最初の部分は、炭素繊維シートの作成を含むプリプレグプロセスです。炭素繊維は均一なストランドに織り込まれています。次に、一緒に加熱して、プリプレグシートを作成します。

その後、次は製作です。エポキシ樹脂などの原材料は、事前に製造された複合材料を形成します。これには、一方向硬化樹脂の混合と塗布が含まれます。

高温重合で硬化すると、製品の準備が整います。

最後のプロセスは、プレグレ後処理です。したがって、これには、事前に製造された複合材料に追加され、硬化される樹脂がさらに必要になります。

カスタムカーボンファイバーパーツは軽量です。それらは、600ポンド/平方インチの活荷重に失敗することなく耐えるのに十分な強度があります。炭素繊維を使用するその他の利点は次のとおりです。

引張弾性率は、特定の直径の繊維が破損することなく発揮できる引張力を測定します。引張弾性率の単位はpsiです。最強の炭素繊維は鋼の約5倍の強度があります。

グラファイト繊維は、石油から作られた超高弾性繊維です。したがって、これらの繊維は三次元結晶のような内部構造を持っています。

プラスチックは長いストランドに成形されます。それらは酸素に触れさせずに非常に高温に加熱されます。繊維は酸素なしでは燃えません。

代わりに、高温によりファイバー内の原子が揺れます。したがって、ほとんどの非炭素原子が置換されます。

炭素繊維部品は、ポリアクリロニトリルまたはレーヨン、場合によっては石油から形成されます。それらは、炭素原子に由来する分子の長いストリングの独自の混合物から作られています。

たとえば、プロセスの主な段階は次のとおりです。

炭化繊維を作るには、化学的変更が必要です。繊維は空気中で約390-590°F（200-300°C）まで30-120分間加熱されます。繊維は空気から酸素を吸収し、結合パターンが変化します。
安定化プロセスでは、さまざまな手法を使用できます。場合によっては、繊維は加熱されたチャンバーを通って引き込まれます。または、繊維はホットローラーを通過し、熱風によって懸濁状態に保たれた材料を通過します。その結果、安定化を加速するために化学物質と混合された加熱空気を使用するものもあります。

炭化

次に、安定した繊維は1,830〜5,500°Fで加熱されます。これは、燃焼による繊維への酸素がない炉で数分間です。
次に、加熱された繊維は原子を失います。これには、水蒸気、アンモニア、一酸化炭素、および二酸化炭素が含まれます。その結果、残りの原子は緊密に結合した炭素結晶を形成します。それらはファイバーの長軸に平行に整列します。

炭化後、繊維の表面が酸化し、より良い結合の準備をします。
酸化には、繊維を空気、二酸化炭素、またはオゾンに浸す必要があります。一方、他の解決策には次亜塩素酸ナトリウムと硝酸が含まれます。電解プロセスが繊維をコーティングします。

酸化後、織り中の保護のために繊維がコーティングされます。サイジング材料は接着剤と連携して複合材料を形成します。たとえば、コーティング材料には、エポキシ、ポリエステル、ナイロン、ウレタンなどがあります。
ボビンに巻かれると、繊維が撚り合わされてさまざまなサイズの糸が作られます。

炭素繊維の生産やその設備に参入する企業はほとんどありません。明確にするために、彼らはSMIコンポジットのような経験豊富な企業よりも炭素繊維製品をアウトソーシングすることを好みます。

とりわけ、SMIコンポジットは高品質の炭素繊維部品の製造方法を知っています。だから、今日私たちに電話して、カスタムカーボンファイバーパーツを作る方法を学びましょう。

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