1. Přehled technologie tkaní a vinutí
Tkaní a vinutí jsou dvě hlavní metody zpracování přízí z uhlíkových vláken. Mohou transformovat materiály vlákna na předformy se specifickými tvary a funkcemi. Technologie tkaní je vhodná pro výrobní díly se složitými tvary pomocí křížových tkáních za vzniku dvourozměrné nebo trojrozměrné struktury; Zatímco technologie vinutí je navíjet vlákna na peru podél konkrétní cesty, která se často používá k výrobě osymetrických částí, jako jsou potrubí a tlakové nádoby.
Pro Nová příze z uhlíkových vláken oxidatelů oxidace pro vysokoteplotní příze , aplikace technologie tkaní a vinutí musí nejen splňovat požadavky na zpracování tradičního uhlíkového vlákna, ale také musí překonat další výzvy přinášející antioxidační povlaky. Ačkoli antioxidační povlaky zlepšují vysokoteplotní výkon materiálů, mohou také ovlivnit flexibilitu a výkon zpracování vláken, takže během tkaní a vinutí je vyžadována sofistikovanější kontrola procesu.
2. Tkaní proces antioxidační příze z uhlíkových vláken
Tkaní je proces křížových tkaných vláken podle určitého vzoru, který vytvoří strukturu sítě.
(1) Předpokládání vláken
Před tkaním musí být antioxidační příze uhlíkových vláken obvykle předem ošetřeny, aby se zajistila síla vazby mezi povrchovým povlakem a vlákninou. Metody předúpravy zahrnují čištění povrchu a homogenizace povlaku atd., S cílem snížit zlomení vláken nebo degradace výkonu způsobené nerovnoměrným povlakem během tkaní.
(2) Nastavení tkaní zařízení a procesních parametrů
Antioxidační příze uhlíkových vláken se obvykle tkají pomocí automatizovaných strojů na tkaní a zařízení musí mít vysoce přesné funkce řízení napětí a regulaci rychlosti. Vzhledem k přítomnosti antioxidačního povlaku se může zvýšit křehkost vlákna, takže napětí a rychlost je třeba během procesu tkaní přísně kontrolovat, aby se zabránilo zlomení vláken. Kromě toho je třeba také optimalizovat parametry, jako je úhel tkaní a hustota vláken, podle požadavků na výkon konečné složky.
(3) tkaní komponent ve tvaru komplexu
V aplikacích s vysokou teplotou má mnoho komponent (jako jsou lopatky turbíny a tepelné štíty) složité geometrické tvary, což klade vyšší požadavky na tkalcovskou technologii. Prostřednictvím trojrozměrné technologie tkaní může být příze uhlíkových vláken antioxidace navázána do předformací, které jsou blízké tvaru konečné složky. Tato technologie může nejen zlepšit využití materiálu, ale také snížit následné kroky zpracování a snížit náklady na výrobu.
(4) kontrola kvality během tkaní
Během procesu tkaní je klíčem k zajištění kvality předmenů monitorování napětí vláken, úhlu tkaní a integrity povlaku. Zavedením inteligentního monitorovacího systému mohou být problémy včas objeveny a opraveny problémy, které se vyskytují během procesu tkaní, což zlepší rychlost výnosu.
3. Proces vinutí antioxidační příze z uhlíkových vláken
Technologie vinutí je metoda zpracování, ve které jsou vlákna navinutá kolem trhu podél konkrétní cesty k vytvoření osymetrické složky.
(1) Návrh a příprava mandrelu
Mandrel je klíčovým nástrojem v procesu vinutí a jeho tvar a velikost přímo určují geometrické vlastnosti konečné složky. Pro komplexní komponenty ve vysokoteplotních aplikacích je obvykle vyrobena z vysokoteplotních materiálů (jako je keramika nebo grafit) a je přesná pro zajištění přesnosti rozměru.
(2) Plánování dráhy vinutí
Konstrukce klikaté dráhy musí zvážit mechanické vlastnosti komponenty a charakteristiky příze antioxidační uhlíkové vlákno. Prostřednictvím počítačově podporovaného designu (CAD) a simulační technologie lze navíjecí cestu optimalizovat, aby bylo zajištěno jednotné rozdělení vláken ve složce a optimálním výkonu.
(3) Kontrola navíjení a řízení procesů
Antioxidační příze z uhlíkových vláken je obvykle navinutá pomocí CNC navíjecího stroje a zařízení musí mít vysoce přesné funkce řízení napětí a regulaci teploty. Kvůli přítomnosti antioxidačního povlaku je třeba se během procesu vinutí zabránit nadměrnému napětí nebo teplotě, aby se zabránilo zlomení vlákna nebo uvolňování povlaku. Parametry, jako je rychlost vinutí a mezera vláken, je třeba také přesně ovládat podle požadavků na výkon komponenty.
(4) Vyléčení a následné zpracování
Po navíjení musí být předlití obvykle vyléčena, aby plně kombinovala vlákno s materiálem matrice (jako je pryskyřice nebo keramika). Pro příze uhlíkových vláken rezistentních na oxidaci v aplikacích s vysokou teplotou je třeba provádět proces vytvrzování za podmínek s vysokou teplotou, aby se zajistilo antioxidační vlastnosti materiálu a vysokoteplotní stabilitu. Po vytvrzování musí být složka také ošetřena a testována kvalita, aby se zajistilo, že splňuje požadavky pro použití.
Předchozí
