Herstellungsprozess von Kohlefaserverbundwerkstoffen

Der Herstellungsprozess von Kohlefaserverbundwerkstoffen beinhaltet mehrere Schritte und Prozesse. Hier finden Sie einen Überblick über den Herstellungsprozess:

1. Rohstoffzubereitung
Die Haupt Rohstoffe von Kohlefaserverbundwerkstoffen sind Kohlefaser und Harz. Kohlefaser sind normalerweise in Form von Faserbündeln ausgestattet, während Harz verwendet wird, um die Kohlenstofffasern miteinander zu verbinden.

2. Vorbehandlung von Kohlefaser
Während des Herstellungsprozesses muss die Kohlefaser zuerst vorbehandelt werden. Dies beinhaltet das Fasern des Faserbündels durch einen Oxidationsofen, so dass es bei hoher Temperatur mit Sauerstoffpartikeln in der Luft reagiert, wodurch die Atomstruktur der Faser geändert wird, wodurch Hochtemperaturwiderstand gewonnen wird. Nach der Oxidationsbehandlung wird das Faserbündel schwarz.

3. Carbonisierungsprozess
Als nächstes tritt das Faserbündel in einen sauerstofffreien Heizofen ein, in dem die meisten Nicht-Kohlenstoffelemente durch Erhitzen entfernt werden. Die verbleibenden Kohlenstoffatome bilden eine dicht verbundene kristalline Struktur, die die Festigkeit des Faserbündels verbessert.

4. Harzvorbereitung
Nachdem die Kohlefaser vorbereitet wurde, muss das Harz vorbereitet werden. Das Harz wird normalerweise durch Imprägnierung oder Beschichtung auf die Kohlefaser angewendet. Dieser Schritt kann auf verschiedene Arten erreicht werden, z. B. das Gießen des Harzes in eine Beschichtungsmaschine und dann eine dünne Schicht aus Harzfilm auf dem Papier bilden.

5. Kohlefaser und Harzbindung
Die Kohlefaser- und Harzbindung erfolgt durch Übergeben des Kohlefaser-Unidirektionstuchs zwischen zwei Harzpapierschichten, wobei Hochdruck-Heißrollen verwendet werden, um das Harz zwischen den Kohlefaserfilamenten vollständig zu imprägnieren. Dieser Prozess kann mit Hilfe von Heizelementen beschleunigt werden, um die Harzabsorptionsrate zu erhöhen.

6. Kühlung und Heilung
Das Harz imprägnierte Kohlefaserverbund muss abgekühlt und geheilt werden. Die Kühlplatte verwandelt das flüssige Harz in ein Gel und erleichtert das Handeln. Nachdem sich das Harz in ein Gel verwandelt hat, kann das vorbehandelte Papier leicht entfernt werden.

7. Oberflächenschutz
Um die Oberfläche des Kohlefaserverbundstoffs zu schützen, ist sie normalerweise mit einer Schicht aus Polyesterfilm bedeckt. Dieser Film schützt das Material nicht nur vor externen Schäden, sondern verbessert auch seine Ästhetik.

8. Locking und Speicher
Schließlich wird der Kohlefaserverbund für den einfachen Transport und die Lagerung in Rollen gerollt. Diese Rollen können in verschiedenen Formen und Größen weiter verarbeitet werden, um unterschiedliche Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Auswahl des Herstellungsprozesses
Der Herstellungsprozess von Kohlefaserverbundwerkstoffen wird gemäß der spezifischen Anwendung und den erforderlichen Merkmalen ausgewählt. Häufige Herstellungsprozesse umfassen Filamentwicklung, Pulstusion, Nasslaminierung, Vakuumbacken, Harzübertragung und Tragwerkzeuge. Jeder Prozess hat seine einzigartigen Vorteile und den Anwendungsbereich.

Qualitätskontrolle
Die Qualitätskontrolle ist während des gesamten Herstellungsprozesses sehr wichtig. Jeder Schritt muss streng überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Qualität und Leistung des Endprodukts den erwarteten Standards entspricht.

Durch die oben genannten Schritte können Kohlefaserverbundwerkstoffe aus Rohstoffen in Hochleistungs-Engineering-Materialien umgewandelt werden, die in Luft- und Raumfahrt, Automobilherstellung, Sportartikeln und anderen Feldern häufig verwendet werden.