炭素繊維製品の製造:品質管理ポイントと緩和策

炭素繊維の製造プロセスは複雑で困難です。生産の各段階で、時間、温度、ガスの流れ、化学組成などのプロセス変数を綿密に監視する必要があります。

この投稿では、次の 3 つの側面から製造プロセス全体を制御する方法をお知らせします。

一通り目を通した後、製造プロセス全体を監視し、高効率で最高の炭素繊維製品を製造するためにどのような詳細に焦点を当てる必要があるかを知ることができます。 .

1.良質な原材料を製造するには?

良い製品を作るためには、すべてのメーカーが 良い原材料 を選ぶべきです最初は最新のテクノロジーに焦点を当てます .以下のパラグラフは、いくつかのアドバイスを提供します。

高品質の PAN 高性能炭素繊維を製造するための主要な前提条件です。

浄化力の高い前駆体繊維、高い強さ、良好な高密度化 そしてスムーズ 表面高性能炭素繊維を生産するための主要な素材です。

炭素繊維の製造は、前駆体繊維の重合モノマーから始める必要があり、その品質が炭素繊維の特性と製造コストの両方を決定します。

不純物含有量を最小限に抑えることは、引張強度を向上させるための基本的な手段です研究者の間でもホットな話題である炭素繊維の。ある意味では、強度を上げるプロセスは本質的に不純物含有量を減らすプロセスです.

前酸化プロセスでは、均質化を確実にするという前提の下で、前酸化時間を短縮する必要があります。これは、生産コストを削減するという方向性の問題です。

炭化温度は通常 1,300 の間ですそして 1,800°C 、黒鉛化温度は通常 2,500 の間ですそして 3,000°C .

機器がこのような高温で連続的に動作することが想定されている場合、マイクロ波技術、プラズマ技術、不活性ガス保護および嫌気性条件下での誘導加熱技術などの最新の高温技術に焦点を当てることが特に重要です。

炭素繊維の部品や製品を製造する場合、メーカーは通常、炭素繊維をさまざまな方向にさまざまな層に配置して、部品の形状を形成します。

次に、炭素繊維を一定の圧力と温度で固化させます。通常、次の 4 つの方法があります。

ペースト成形は従来の後方手動処理方法。

金型に手作業でディッピングを施し、硬化させます。このプロセスの利点は、複雑な部品を簡単に製造できることです。、少量生産に適しています .

しかし欠点は、生産効率が低く、労働集約度が高く、寸法精度が低いことです。

このプロセスでは、炭素繊維材料を閉じた金型に入れます。次にレジンを注入します金型に入れ、真空および加圧下で固体を形成します。このプロセスは高圧射出と呼ばれます、これは非常に単純で、追加の設備費を節約できます コンピュータ制御で .

高温成形による高圧射出を使用して、一体型構造部品を準備できます大きいサイズ、複雑な構造、滑らかな表面。

HP-RTM プロセスを使用すると、原材料の消費量が非常に少なく、製品の品質が安定しているため、大規模生産に適しています。 .

さらに、樹脂の注入により、揮発性ガスの毒性を大幅に軽減できます。樹脂の硬化過程で人体や環境に影響を与えます。

湿式成形は経済的な代替手段です CFRP 部品の製造に使用できる、プロセスが単純でサイクル時間が短い HP-RTM プロセスへルーフ、ドア、フード、バンパー、スーツケースなど、3 つの複雑さが少なく、表面積が大きい

その利点は明らかです。金型内で樹脂が強制的に流動することなく、開放環境で樹脂がすばやくコーティングされ、気泡の減少につながります。 .

また、樹脂のコーティング工程と部品の硬化工程を同時に行うことができます。その結果、生産サイクルを180秒未満に短縮できます .

前に述べたすべての重要な手順に関心がありますが、いくつかの小さな問題がまだ発生することがあります.そのため、どのような問題が発生する可能性があるかを知っておく必要があります。そうすれば、解決策で問題をより適切に処理できます。

樹脂の蓄積を見つけたらそして素材の部分的な不足 、間違った補助材料の均一性が原因である可能性があることを知っておく必要がありますまたは間違ったエポキシの比率 .

場合によっては、製品設計 および 金型設計 製品や金型を最適化する必要があります。

問題の原因はさまざまなので、特定の状況に応じて対処することを忘れないでください。

炭素繊維の品質管理の問題は以上です。お役に立てば幸いです。ご不明な点がございましたら、お気軽にコメントを残してください。

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