Menu Close

Изделия из углеволокна: Разработка и производство литьевых изделий из углепластика

Разработка и производство литьевых изделий из углепластика

Наша компания рада предложит услуги по разработке и серийному производству изделий из углепластиков (литьевой карбон) на заказ.

Углеволкно (Carbone) — в настоящее время к углеволокну (карбон) относят все композитные материалы, в которых несущей основой являются углеродные волокна, а вот связующее сможет быть разным.

Углепластик — это композиционный материал, представляющий собой смесь углеродных волокон с добавлением нано трубок и связанных между собой полимерным материалом (пластиком).

Это высокотехнологичный инновационный материал, высокая стоимость которого обусловлена трудоемким технологическим процессом.

Основные преимущества углепластика в том, что плотность сталей 7,8 – 7,9 кг/см3, а плотность углепластика 1,1 см3 из-за этого детали с одинаковой геометрией получаются в несколько раз меньше, а прочность при этом у углепластика выше.

Материал

Допускаемые напряжения **, МПа
при растяжении [σp]при изгибе [σиз]
II
Ст2115140
Ст3125150
Ст4140170
Ст30165200
Ст40190230
УПА6-30-М195300
Применение углепластика

Основное применение углепластика это изделия из металла со сложными геометрическими формами, где много дорогостоящей механообработки (фрезеровки, полировки и т.д.), где важны все изделия, механические свойства изделия, долговечность.

Для производства изделий из угленаполненных полимеров мы используем метод литья под давлением в пресс-формы. Этот метод позволяет производить изделия из угленаполненных полимеров с высокой производительностью и с минимальными затратами на 1 единицу изделия, при серийном, среднесерийном, и мелкосерийном (от 1000 шт.) производстве. Единственным недостатком этого способа производства является необходимость изготовления пресс-формы.

Для изготовления изделий из углепластика мы используем метод литья под давлением. Наша компания предоставляет полный сектор услуг:

1. Разработка изделия из угленаполненного композита (углепластик, карбон). Создание чертежей, 3D моделей изделия, подбор оптимального угленаполненного полимера. Мы поможем Вам подобрать оптимальный вариант угленаполненного полимера, с необходимыми физико-механическими свойствами. Мы тесно сотрудничаем с производителем материала, что позволяет нам подбирать наиболее оптимальный вариант угленаполненного полимера для Вашего изделия.

2. Изготовления прототипов изделий из углепластика. Прежде чем приступать к производству пресс-формы, мы рекомендуем, изготовит прототип (опытный образец) Вашего будущего изделия, это позволит вживую увидеть Ваше будущие изделие, при необходимости внести конструкционные изменения в изделие. Прототип будет изготовлен из угленаполненного полимера.

3. Разработка и производство пресс-форм для производства изделий из углепластика. Мы изготовили боле 10 пресс-форм для переработки угленаполненного полимера, что в настоящее время позволяет нам более оперативно и точно изготавливать пресс-формы под этот материал. Мы серийно производим более 10 изделий из углепластика, что дало нам возможность полностью изучить литьевые свойства угленаполненного полимера, что позволяет нам предотвращать многие ошибки еще на стадии проектирования пресс-формы.

4. Серийное производство изделий из углепластика.

Для производства изделий из углепластика на заказ мы используем российский материал УПА6 (ООО Диполь-м») (полиамид 6 армированный углеволокном). Таблица применимых материалов:

Наименование показателей

Значение показателей
УПА6-10-МУПА6-15-МУПА6-20-МУПА6-30-М
Массовая доля углеродных волокон,%10±115±1.520±230±3
Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке, МПа, не менее140160250300
Прочность при растяжении, МПа, не менее135150170195
Ударная вязкость на образцах без надреза, кДж/м , не менее55504550
Твёрдость по методу вдавливания шарика, Н/мм2, не менее120150180220
Массовая доля гранул размером 3-6 мм, %, не менее96969696
Влагопоглощениене исп.не исп.не исп.0,8-1,0
Температура эксплуатации, Tне исп.не исп.не исп.210/-50

При необходимости, можно будет сделать специализированую марку углепластика, конкретно под Ваши нужды.

Основные методы изготовления деталей из карбона

Качество деталей из карбона в первую очередь зависит от правильного выбора и качества смолы и углеродного полотна. При ошибках в выборе плотности полотна карбона и смолы для карбона вы не сможете аккуратно выложить заготовку в форме, плотно прижать и полностью удалить пузырьки воздуха.

Основные методы изготовления деталей из карбона

К основным методам изготовления можно отнести:

  • формование из препрегов, то есть полуфабрикатов,
  • метод аппликации,
  • формование непосредственно в форме с вакуумом,
  • формование давлением (ручная прикатка).

Изготовление карбона дома не требует сложного оборудования, и при определенных навыках можно получить детали достойного качества. Поэтому сделать углепластик удовлетворительного качества самому вполне реально.

Карбон для автотюнинга

Внимание! Так называемый 3D-карбон, автовинил или пленка «под карбон» никакого отношения к карбону не имеет, кроме отличной имитации поверхности карбона. Это разноцветные виниловые и ПВХ-пленки с визуальными эффектами только для декоративной отделки поверхности, но не для упрочнения.

А вот для изготовления некоторых облегченных элементов, где требуется высокая прочность, например, для бамперов, капотов, мелких деталей кузова, может использоваться дорогостоящий настоящий карбон. Можно попробовать даже сделать обтяжку карбоном своими руками некрупных элементов.Но необходимо помнить, что этот материал очень чувствителен к точечным ударам и есть риск повреждения мелкими камнями и щебнем из-под колес.

И здесь определяющую роль играет мастерство автомастера, насколько совершенно он владеет навыками подбора полотна, смолы и толщины слоев. А ремонт карбоновых деталей — тоже дорогостоящий процесс.

Если же для вас главную роль играют эстетические параметры, а не облегчение веса автомобиля или мотоцикла, то присмотритесь к ПВХ-пленкам «под карбон», аква-печати или аэрографии.

Изготовление деталей из карбона методом препрегов

Промышленный процесс формования изделия из препрега (заготовок для формования) в автоклаве представляет собой одновременное протекание сложных процессов:

  • полимеризацию компаунда,
  • вакуумное удаление воздуха и излишков смолы,
  • высокое давление ( до 20 атм) прижимает все слои к матрице, уплотняя и выравнивая их.

Это дорогостоящий процесс, поэтому для мелкосерийного тюнинга в домашних условиях малопригодный.

Но разделение этих процессов удешевляет и удлиняет всю процедуру самостоятельного получения карбона. Изменения при этом вносятся в технологию подготовки препрега, поэтому всегда нужно обращать внимание, для какой технологии предназначена заготовка.

В этом случае препрег готовится в виде сэндвича. После нанесения смолы заготовка с обеих сторон покрывается полиэтиленовой пленкой и пропускается между двух валов. При этом лишняя смола и нежелательный воздух удаляются.

Препрег вдавливается в матрицу пуансоном, и вся конструкция помещается в термошкаф. То есть в данном случае препрег представляет полностью готовую к формованию заготовку, с обжатыми слоями и удаленным воздухом.

Этот метод чаще всего и используют автомастерские, покупая заготовки карбона, а матрицы изготавливаются из алебастра или гипса, иногда вытачиваются из металла или в качестве модели используется сама деталь. которую вы хотите повторить из карбона. Иногда модели вырезаются из пенопласта и остаются внутри готовой детали.

Углепластик своими руками проще всего сделать методом «обтяжки» или аппликации углеполотна на заготовку.

Метод аппликации (ручная оклейка)

Сделать карбон своими руками можно методом оклейки, который включает пять основных этапов:

  1. Тщательная подготовка оклеиваемой поверхности: зашкуривание, обезжиривание, скругление углов.
  2. Нанесение адгезива.
  3. Приклеивание углеткани с пропитыванием эпоксидной смолой с отвердителем.
  4. Сушка.
  5. Покрытие защитным лаком или краской.

Наполнители для смолы используют как для придания декоративности, так и для предотвращения стекания смолы с вертикальных поверхностей.

Необходимые материалы

  1. Адгезив для фиксации углеткани на поверхности.
  2. Ткань из углеволокна, которую укладывают на смолу послойно, с прикатыванием твердым валиком.
  3. Эпоксидная смола средней вязкости с отвердителем (иногда она используется в качестве адгезива).
  4. Защитный лак. Лучше всего для защиты от царапин подходит полиуретановый. Нужно выбирать водостойкий и светостойкий. Он не помутнеет. Для высокого блеска в качестве финишного покрытия можно использовать акриловый лак.

Смолу наносят 2-3 раза с промежуточной сушкой и шлифовкой.

Этот метод отличается от традиционного изготовления карбоновых изделий по моделям нанесением адгезива, а не разделителя для легкого съема получившегося полуфабриката.

Компания 3М предлагает даже самоклеющееся углеполотно, но работа с ним требует хороших навыков.

И карбон остается на оклеиваемой детали, упрочняя ее. Такое производство карбона чаще всего используется для оклеивания бампера, приборной панели и пр.

Метод формования карбона в форме с вакуумом

Для этого метода требуется специальное оборудование и хорошие навыки.

  1. Нанесение разделительного состава на поверхность модели. Для матовых и полуглянцевых поверхностей обычно применяется разделительный воск, а для глянцевых поверхностей(пластик и металл) — разделитель типа WOLO и растворы для грунтования, которые используются при мелкосерийном призводстве.
  2. Выкладывание углеткани в матрицу, без морщин и пузырей.
  3. Пропитка углеткани смолой.
  4. Слоев может быть несколько. В некоторых случаях углеткань можно чередовать со стеклотканью.
  5. Наложение перфорированной пленки для отжима излишков смолы и выхода воздуха. Желательно укладывать внахлест.
  6. Прокладка впитывающего слоя.
  7. Установка вакуумной трубки и порта для подключения вакуумного насоса.
  8. Помещение всей конструкции в прочную вакуумную пленку, приклеивание герметизирующим жгутом к оснастке.

Вся процедура напоминает помещение какого-либо предмета в вакуумный пакет, которые продаются в магазинах для хранения вещей, с последующей откачкой из него воздуха. Можно поэкспериментировать с такими вакуумными пакетами. Они очень прочные и продаются разных размеров. А вакуумный насос для домашнего использования обойдется в среднем в 150-200$.

Еще один вариант вакуумной технологии — процесс формования включает в себя наложение слоев углеродного волокна на пресс-форму, упаковывание в мешки всей сборки и удаление лишнего воздуха с помощью вакуумной системы. Смоляная смесь затем подается с одного конца и затем всасывается в пакетированный узел под действием вакуума внутри. После периода охлаждения формованная деталь отделяется от пресс-формы, а избыток материала обрезается.

Метод формования карбона с помощью давления (ручная прикатка)

Применяется для самостоятельного изготовления деталей из карбона и аналогичен методу формования вакуумом, но без использования дорогостоящей оснастки. Наборы включают кисти для нанесения смолы и валики для выдавливания воздуха и прикатки слоев.

Для простого тюнинга автомобиля понадобятся:

  • углеполотно плотностью 200-300 г/м,
  • эпоксидная смола,
  • отвердитель,
  • жесткий валик и кисть.

На Alibaba.com углеполотно плотностью 200 г/м.кв. плетения twill предлагается по цене от 10 до 25 долларов за квадратный метр. Правда, и покупать нужно от 10 метров. Но можно договориться о получении образцов, которые позволят самостоятельно изготовить небольшие изделия из карбона.

В общих чертах процесс изготовления углепластика своими руками выглядит так:

  1. На поверхность формы наносится разделительный воск, гелькоат для формирования защитно-декоративного слоя на поверхности готового изделия. 
  2. После его высыхания наносится тонкий слой смолы, на который прикатывается или прижимается углеткань, для выхода пузырьков воздуха.
  3. Затем наносится еще один слой смолы  для пропитки. Можно нанести несколько слоев ткани и смолы, в зависимости от требуемых параметров изделия.
  4. Смола может полимеризироваться на воздухе. Это происходит обычно в течение 5 дней. Можно поместить заготовку в термошкаф, нагретый до температуры 140 – 180 ◦С, что значительно ускорит процесс полимеризации.

Затем изделие извлекаем из формы, шлифуем, полируем, покрываем лаком, гелькоутом или красим.

Каждый слой прокатывается валиком для удаления пузырьков воздуха и получения максимального сцепления. 

При таком методе получается высокий расход смолы (в три раза выше плотности углеполотна), но зато именно таким способом можно изготовить любую деталь из карбона своими руками.

Автор Ирина Химич

Заказать изделия из углепластика (карбон) в СПб

Главная / Изделия из углепластика (карбон)

Карбон – это современный высокотехнологичный материал, который нашел свое применение во многих отраслях промышленности. Карбоновые изделия отличаются более высокими прочностными характеристиками при меньшем весе в сравнении с металлом. Но многие автовладельцы полюбили этот материал за его стильный и необычный внешний вид.

Технология производства

Карбоновое волокно – это композитный (неоднородный) материал, который состоит из двух армирующих компонентов и одного склеивающего. В качестве армирующих составных могут выступать переплетенные нити углепластика и резины или кевлара. Нити переплетаются друг с другом под необходимым углом, формируя таким образом слои. В каждом слое углы сплетения разные. Слои закрепляются посредством эпоксидных смол. Эти составляющие обеспечивают высокие потребительские качества карбонового волокна: прочность, устойчивость к механическим повреждениям, жесткость, легкость. Производство карбоновых изделий – достаточно сложный процесс, поэтому продукция не может стоить дешево, как пленки, имитирующие рисунок карбона.

Область применения

Сфера применения этого материала достаточно обширна: карбон используется в авиакосмической, судостроительной, медицинской, рыболовной, строительной и многих других отраслях. В последнее время из карбона стали изготавливаться элементы мебели и даже чехлы для телефонов и планшетов. Однако, наибольшую популярность углепластик снискал среди автолюбителей: из него изготавливают капоты, бамперы, пороги, спойлеры, диски, зеркала, трубы, а также им отделывают элементы салона. Карбоновые накладки придают автомобилю индивидуальность и подчеркивают характер хозяина.

Наиболее часто автомобилисты заказывают отделку бампера, капота и зеркал. Карбоновый капот выглядит очень эффектно, поскольку площадь покрытия достаточно большая материал сразу привлекает внимание. Карбоновые накладки на зеркала также не менее популярны, но чаще всего они используются в комплекте с накладками на бампер или спойлером. Отдельно стоит сказать и о тюнинге салона углепластиком: единственное ограничение здесь – воображение владельца. Вы можете заказать отделку коробки передач, панели приборов, дверей, порогов. Карбоновые накладки в салон не только красивы, но удобны и долговечны.

Кроме привлекательного внешнего вида материал имеет еще одно неоспоримое достоинство: низкий вес. Замена нескольких элементов может помочь немного снизить вес автомобиля, что, безусловно, привлекательно для каждого водителя. Именно по этой причине некоторые автовладельцы заказывают отделку всего корпуса.

Карбоновые изделия от «Plastic-prime»

Наша компания уже больше 5 лет занимается изготовлением изделий из углепластика, стеклопластика, полиуретана, литьевого камня. Мы производим изделия собственной разработки целиком из карбона с точным соблюдением технологии: детали прогреваются и прессуются. Наши изделия – это не карбоновое покрытие, а структура материала.

Мы моделируем и производим любые изделия, на которые способна ваша фантазия. Наши специалисты готовы создать на компьютере 3D модель и впоследствии изготовить по ней изделие нужных размеров. Для нас не существует невыполнимых задач! Обратитесь к нам и убедитесь в этом!

Ждем ваши заказы по телефону:

+7 (911) 831-29-24

Изготовление изделий из углеволокна

Современные  рецептуры связующего и полотна материалов из углеродных  нитей – это рецепт высокопрочного и супер легкого материала – углепластика (карбона). Много написано и рассказано об уникальных свойствах изделий из карбона. Теперь это стало доступно и Вам.
Карбон — это одна из форм графита, сплетенного в длинные и тонкие нити с резиной. В каждом слое нити ориентированы под своим углом. Скрепляется вся эта конструкция эпоксидными смолами.
Эти листы обычно относят к композитным материалам, т.к. они содержат в себе не только карбон.
Карбоновые листы очень прочны. Карбон на 40% легче стали и на 20% — алюминия. Так же карбон не коррозирует.
В следствии  этого, карбоновые листы могут заменять сталь практически во всех отраслях промышленности, будь это самолетостроение или изготовление обвесов для спортивных машин.
Сегодня повсеместное использование карбона ограничено лишь одним, — его стоимостью.
Основные отрасли, где применяют углепластик:
— Спорт (мотоспорт, автоспорт, ракетки для тенниса, вёсла, сани и т.д)
— Дизайн (оригинальный внешний вид)
— Авиация, турбины.
— Снаряжение (шлемы, ботинки, снаряжение)
— Медицина (протезы, носилки и т.д.)
— Техника и приборы.

В 1967 году карбон появился в свободной продаже в Англии, но в ограниченном количестве и под контролем государства. Когда же в 1981 г. Джон Барнард впервые ис-пользовал карбоновое волокно при создании монокока F1 на McLaren MP4, углепластик с триумфом ворвался в автоспорт, и до сих пор карбон остается одним из лучших материалов. Теперь углепластик входит и в наш повседневный быт…

Технология изготовления и особенности карбона

Карбоновое волокно подразумевает композит — это сплошной неоднородный материал, состоящий из двух армирующих элементов и одного связующего, что благоприятно сказывается на характеристиках карбонового волокна: высокая прочность, изно-состойкость, жесткость и т.д. Армирующими элементами могут быть: переплетенные нити углепластика и резины (такой карбон выглядит в серых тонах, хотя, вполне может быть любых расцветок), углепластика и кевлара (в карбоне испещрен желтыми нитями), углепластика и еще какого-либо материала. Нити переплетают между собой под определенным углом, образуя слои, причем, в каждом слое карбона углы переплетения разные. Это делается для компенсации ярко выраженных разнонаправленных свойств углепластиков. В листе карбона на 1 мм толщины приходится 3-4 таких слоя. Вся эта конструкция скрепляется эпоксидными смолами.

Посмотрим на свойства карбона с положительной стороны:
Углеродные волокна карбона на растяжение также хороши, как сталь, но вот на сжатие ведут себя не лучшим образом, решением данной проблемы стало их сплетение в углепластиковое волокно.
При этом карбон легче, чем сталь на 40%, легче алюминия на 20% и, конечно же, легче чем пластик. Карбон, собранный из углерода и кевлара, хоть и немного тяжелее, чем резина с углеродом, имеет намного большую прочность, а при ударах трескается, крошится, но не разбивается на части. Карбон выдерживает температуру 1600 градусов.
Карбон — хороший энергопоглотитель (его можно увидеть вместо крыши двигателя).
Неокрашенный карбон потрясающе стильно и красиво выглядит.

Из карбона выполняют: капоты, обвесы, спойлеры, крышу, днище, сиденья, приборные панели и все это радует глаз. Делаем из карбона корпус — повышаем аэродинамику, снижаем вес; салон — снижаем вес, повышаем безопасность и т.д. Можно иногда встретить закарбоненные авто по максимуму, правда, в виде презентаций на выставках. В тюнинге карбон выполняет не только роль материала, повышающего внешние данные. Карбон дает неплохое преимущество перед соперником на светофорных гонках. К примеру, возьмем на рассмотрение карбоновое сцепление.

В сцеплении из углепластика выполняют: фрикционные накладки, диск сцепления и что-либо по мелочи.  Применение карбона дает снижение массы узла, значит, его легче раскрутить, что хорошо скажется не только на динамических характеристиках авто, но и на безопасности, если диск легче, то в случае разноса (а такое не так уж и редко бывает) карбону не хватит массы, чтобы пробить защитную корзину сцепы. Да и усилий потребуется меньше для переключения передач. Коэффициент трения карбоновой сцепы на высоком уровне, что дает возможность передавать большую мощность эффективнее. Срок службы карбоновых накладок выше в 3-5 раз, чем других.

Можно очень долго рассматривать возможности применения карбона, ибо из него можно выполнить почти все.

Детали из карбона для авто — производство и изготовление карбоновых деталей на заказ

Углепластик, который также называют карбоном и карбонопластиком, – это полимерный композиционный материал, состоящий из нитей углеволокна. Основным преимуществом карбона считается его небольшой вес. Кроме того, у изделий из карбона повышенная прочность и жесткость. Карбон, как правило, используют как дополнение к основному материалу, которое позволяет улучшить характеристики последнего.

Особенности производства карбона

Нити углерода, которые используются для получения карбона, довольно тонкие. Их легко сломать, но трудно порвать. Чтобы получить прочное изделие из карбона, при производстве углеволокно укладывают в несколько слоев, при этом направление нитей каждый раз изменяется. Скрепляются они между собой с помощью эпоксидной смолы. В производстве карбона применяются вакуумные технологии и термообработка, а также используется сложное профессиональное оборудование.

Для чего используется карбон?

Как уже отмечалось, углепластик обладает высокой прочностью, поэтому он имеет достаточно широкую сферу применения. Детали из карбона используются при производстве спортивного инвентаря. Изделия из карбона применяют в ракето- и авиастроении. Карбоновые детали в последнее время набирают все большую популярность среди автолюбителей, в автосервисы всё чаще обращаются за изготовлением карбоновых изделий на заказ. Изделия из карбона используют для улучшения аэродинамики, создания необычного дизайна и других целей – отличные свойства материала обеспечивают его широкое применение в автопроме. В студии «Автореформа» изготовление изделий из карбона для вашего авто обойдется по разумной цене. Мы гарантируем изготовление детали из углепластика любой сложности.

Методы производства карбоновых изделий

Следующие способы применяются для изготовления деталей из карбона:

  • формование с помощью металлических штампов. Преимущество – высокая точность;

  • автоклавное формование. Этот метод применяется для получения изделий из карбона больших размеров;

  • намотка трубчатых изделий. Изготовление деталей из карбона данным способом отличается достаточной простотой и удобством;

  • намотка нитями. Высокая эффективность производства;

  • пултрузия. Это автоматизированный метод производства, который не требует больших трудовых затрат и поэтому считается достаточно экономичным.

Преимущества использования карбоновых деталей для автомобиля

Эффективное охлаждение.

Для этого можно изготовить модернизированный капот с прямыми и обратными воздухозаборниками, крылья с жабрами для отвода теплого воздуха из-под арок, бамперы с направляющими на радиаторы.

Улучшенная аэродинамика. Для повышения этого показателя из карбона изготавливаются передние и задние антикрылья, капоты без воздухозаборников и т. д.

Уникальный дизайн. Детали из углеволокна зачастую используют не только для улучшения характеристик, но и для создания стильных и оригинальных решений. Их поверхность украшает черно-серый шахматный рисунок с 3D-эффектом.

Снижение веса. Из-за легкого веса среди любителей спортивных авто на карбон особенный спрос. Такие детали в несколько раз легче стальных аналогов, что позволяет значительно снизить вес спорткара.

Хотите изготовить изделия из карбона на заказ в Москве? Студия «Автореформа» будет рада помочь вам. Наши специалисты улучшат технические показатели вашего авто и воплотят в реальность самые смелые фантазии по преображению вашего автомобиля. Задать интересующие вопросы об изготовлении карбоновых деталей на заказ можно по указанному номеру. Вы также можете оставить заявку на обратный звонок, и мы обязательно свяжемся с вами.

Изделия из углепластика — Бизнес идеи производства

Производство яхт, тоже не простой бизнес. Я б сказал очень не простой. Во первых — нужно проработать обводы судна (где-то купить/украсть чертежи, либо самому разрабатывать, что оч. дорого), подтвердить конструкцию в одном из ключевых агенств «ллойд, Российский/украинский морской регистр, веритас и др.»  . Получить сертификат на ваше судно — (прототип), насколько я помню и узнавал — это не оч. дорого. Суда лучше делать из стекловолокна — дешевле и в воде себя лучше ведет. Но все равно довольно дорогостоящее производство.

Смотрим: нужно содержать хотя б 7 инженеров- специалистов. Это будет не менее 9000 грн — на человека/мес. (с учетом налогов). Человек 15-ть работников высокого проф. уровня (формовщики, маляры, корпусники, электрики, механики, отделочники, ЧПУ-шники и др.) + обслуга (бухгалтер, услуги электриков, сантехников, сварщиков, снабженцев). При этом на директора лягут обязанности реализации (возможно еще команда менеджеров по продажам), обеспечение охраны труда, решение финансовых вопросов, и производственных вопросов. Это должен быть человек реально очень высокого уровня в данной сфере с з.п. от ХХ000 грн.

И то на все это нужно будет постараться. Особенно найти необходимых людей.

В качестве предупреждения — судно без документов никто не выпустит в море/реку. Много людей, не разбирающихся в теме уже так «погорели». Точно такая же ситуация и с авиастроением. Даже если у вас будет в наличии готовый самолет/вертолет, который летает, — но вы не будете иметь на него документов — это будет считаться грудой металлолома. Вы конечно можете кого-то «кинуть», — загнав мусор, — но это может иметь последствия. Даже на яхты — сумма — будет где-то около 3 000 000 дол. не меньше. Поясню — чтоб делать пластиковые яхты — вам нужны матрицы — обычно они вырезаются на ЧПУ станке. Такой станочек не дешев. А станочков — лучше иметь штучки 3…4: (один большой для матриц на корпуса), один по дереву, один для вырезания различных кронштейнов. Самый дешевый для кронштейнов — 250000 тыс. дол. — б/у. Сколько будет на матрицы — мне сложно сказать. Я уже молчу о «простом» оборудовании и станках. А это орг. техника, вибры, болгарки, сварочные аппараты, маски, шланги, токарные, фрезерные станки, шуруповерты, ресиверы и др. Учтите стоимость материалов, энергоресурсов.

После каждую яхту откреновать и получить на нее документы.

В общем, как я и говорил — обычно подобные виды бизнеса — это хобби для богатых людей. С10-ками тыс. долларов можно даже не пытаться. Можно в кредит. Но что делать если прогоришь или плохо посчитал? — исходя из чужого опыта — посчитаную сумму лучше умножить на 2… а еще лучше на три… и уже на нее думать маркетинг. В этом случае — возможно что-то и получиться))…

изготовление деталей из карбона в Санкт-Петербурге.

Карбон очень легкий, прочный и красивый материал. Синтезируется путем переплетения нитей резины и тонких графитовых нитей. Относится к композиционным углеродным материям, отличается особой надежностью, жесткостью, считается прочнее стали.

Применение

Начало использования карбона для изготовления деталей на автомобиль, приходится на начало 50-х годов прошлого столетия. В сегодняшней действительности он потерпел множество изменений и стал своеобразным показателем уровня эксклюзивности для владельца.

Специалисты по изготовлению деталей из карбона предлагают бамперы, детали кузова, капоты из этого дорогостоящего материала. Чаще он используется для декоративной отделки, так как отлетающий от дороги гравий может повредить карбоновую поверхность. Заметьте, автовинил (или 3D-карбон) к настоящему не имеет никакого отношения, производители просто используют красивый рисунок для придания визуального эффекта.

Изготовление

Существует несколько способов создания деталей из карбона для автомобиля:

  1. Формовка из заготовок. В автоклаве изделие проходит полимеризацию компаунда (смолы), затем вакуумом удаляется весь воздух и лишняя смола и под высоким давлением все слои прижимаются к матрице. Таким образом изделие уплотняется и выравнивается. Процесс дорогостоящий, не подходит для домашних условий. Метод используется для штамповки штучных деталей из карбона путем покупки готовых матриц.
  2. Ручная оклейка. Сначала мастеру необходимо подготовить поверхность под материал (зашкурить, обезжирить, скруглить углы), далее наносится адгезив, приклеивается углеткань и пропитывается смолой с отвердителем. Все сушится и покрывается защитным слоем лака или краски.
  3. Формовка в форме с вакуумом. Процесс происходит на специальном оборудовании. На модель детали наносится разделительный состав, углеткань помещается в матрицу ровным слоем без складок и загибов. Заготовка пропитывается смолой. Для придания прочности материал выкладывают в несколько слоев. Покрывается перфорированной пленкой, под вакуумом выпускается воздух и излишки смолы. Далее впитывающий слой и все изделие помещается в вакуумную пленку, приклеивается не пропускающим воздух шнуром к оснастке.
  4. Ручная прикатка. Аналогичен предыдущему способу, более дешевый, оснастка не требуется. Мастер применяет углеполотно (плотность 200-300 г/м, эпоксидную смолу, твердый валик или кисть, отвердитель. На поверхность макета детали наносят разделительный воск, он высыхает. Затем покрывают эпоксидной смолой для углепластика и сверху выкладывают углеткань. Валиком прокатывают каждый слой, выгоняя лишний воздух и для надежного склеивания. Далее ждут полного высыхания и вынимают из формы. В завершение покрывают защитным лаком.

Этот способ позволяет создать деталь из карбона своими руками.

Материалы

Смолы, применяемые для изготовления деталей из карбона, называются компаундами. Наилучший результат при создании деталей получается из эпоксидной смолы горячего отвердения.

Для плотной фиксации углеткани на поверхности формы используют адгезив. Сама ткань – углеполотно. Ее можно заказать из Китая, ознакомившись с отзывами потребителей. Качество играет не последнюю роль.

Защитный лак для покрытия деталей из карбона – полиуретановый. Чтобы деталь не пожелтела применяют лак, не пропускающий воду и свет. Если средства позволяют, используйте акриловый лак.

Некоторые компании предлагают самоклеящееся углеполотно. Работа с ним требует особых навыков.

 

Что такое углеродное волокно? — Шестерня из углеродного волокна

Зачем тебе это?

  • Очень прочный
  • Сверхлегкий
  • Современный высокотехнологичный вид
  • Роскошный материал нового поколения
  • Используется в действительно крутых приложениях, таких как экзотические автомобили (Ferrari, Lamborghini), NASA/Aerospace, высококачественное спортивное оборудование, яхты и многое другое.

Люди часто задаются вопросом, что такое углеродное волокно, и его более широкое использование в автомобилестроении и строительстве самолетов заставило их сесть и обратить на это внимание.Нетрудно понять, что такое углеродное волокно и почему оно высоко ценится как фаворит дизайнеров предметов роскоши. Проще говоря, углеродное волокно — это сверхпрочная ткань, которая используется для изготовления разнообразных изделий, где ценятся легкость, прочность и современный внешний вид. Некоторыми примерами могут быть Формула-1, Ferrari и Lamborghini, яхты, MotoGP и даже предметы роскошных брендов, таких как Chanel, Gucci, Montblanc и других.

Соотношение веса и прочности углеродного волокна поразительно, особенно если учесть его огромную прочность.Он прочнее стали и легче алюминия. Самое прочное углеродное волокно в пять раз прочнее стали. Тот факт, что он легкий и прочный, делает углеродное волокно отличным выбором для производства транспортных средств, таких как автомобили, самолеты и лодки. Малый вес снижает трение, увеличивает скорость и снижает расход топлива, что хорошо как для потребителей, так и для окружающей среды. Углеродное волокно также обладает другими ценными качествами; Он устойчив к коррозии, устойчив к влаге и теплу, обладает сверхвысоким поглощением энергии.Его гладкий внешний вид и уникальная тканая текстура придают ему ощущение вечной роскоши, поскольку Carbon Fibre — это New Black™.

Ключом к свойствам углеродного волокна является его уникальная микроскопическая кристаллическая структура. Он состоит в основном из атомов углерода, связанных вместе в микроскопические кристаллы, которые выровнены линейно и параллельно длинной оси волокон. При производстве углеродного волокна тысячи тонких нитей углерода скручиваются вместе, образуя пряжу. Эта пряжа затем сплетается в гибкую ткань, которой можно придать множество различных форм.Чтобы дать вам представление о том, насколько тонким является углеродное волокно, одна нить имеет диаметр 0,005–0,010 мм, что меньше человеческого волоса.

Уникальные свойства, долговечность и роскошный внешний вид

углеродного волокна делают изделия и аксессуары из углеродного волокна отличным выбором для любого случая. Это роскошь, которую вы не можете позволить себе пропустить.

Бонус!

Вау, вы зашли так далеко, отличная работа! Все еще хотите больше узнать об углеродном волокне? Взгляните на видео ниже, которое отлично объясняет историю и будущее чудо-материала:

.

Двойной бонус!

Ты все еще здесь, да? Вот еще один для тебя.Посмотрите, как Джей Лено увлекается углеродным волокном с этим модифицированным полностью карбоновым Mustang GT350R:

.

Полное руководство по проектированию и применению углеродного волокна

Почему вы используете углеродное волокно, а не другой материал?

Причина 1: Сила

Основная причина, по которой следует рассмотреть возможность использования углеродного волокна, заключается в его высоком соотношении жесткости к весу. Углеродное волокно очень прочное, очень жесткое и относительно легкое.

Жесткость материала измеряется его модулем упругости .Модуль углеродного волокна обычно составляет 34 MSI (234 ГПа). Предельная прочность на растяжение углеродного волокна обычно составляет 600-700 KSI (4-4,8 ГПа). Сравните это с алюминием 2024-T3, который имеет модуль всего 10 MSI и предел прочности при растяжении 65 KSI, или со сталью 4130, которая имеет модуль 30 MSI и предел прочности при растяжении 125 KSI.

Углеродное волокно с высоким и сверхвысоким модулем или высокопрочное углеродное волокно также доступно благодаря усовершенствованию материалов и обработке углеродного волокна.

Деталь из композитного углеродного волокна представляет собой комбинацию углеродного волокна и смолы, обычно эпоксидной смолы. Прочность и жесткость композитной детали из углеродного волокна будут результатом сочетания прочности и жесткости как волокна, так и смолы. Величина и направление локальной прочности и жесткости композитной детали определяются локальной плотностью и ориентацией волокон в ламинате.

В машиностроении принято количественно оценивать преимущество конструкционного материала с точки зрения отношения его прочности к весу ( Удельная прочность ) и его отношения жесткости к весу (Удельная жесткость) , особенно когда уменьшение веса связано с улучшением характеристик или снижением стоимость жизненного цикла.

Пластина из углеродного волокна, изготовленная из углеродного волокна полотняного переплетения стандартного модуля со сбалансированной и симметричной укладкой 0/90, имеет модуль упругости при изгибе прибл. 10 МСИ. Он имеет объемную плотность около 0,050 фунтов/дюйм3. Таким образом, отношение жесткости к весу или удельная жесткость для этого материала составляет 200 MSI. Прочность этой пластины составляет прибл. 90 KSI, поэтому удельная прочность для этого материала составляет 1800 KSI

.

Для сравнения, модуль изгиба алюминия 6061 составляет 10 MSI, прочность составляет 35 KSI, а объемная плотность равна 0.10 фунтов. Это дает удельную жесткость в 100 MSI и удельную прочность в 350 KSI. Сталь 4130 имеет жесткость 30 MSI, прочность 125 KSI и плотность 0,3 фунта/дюйм3. Это дает удельную жесткость 100 MSI и удельную прочность 417 KSI.

Материал Удельная жесткость Удельная прочность
Углеродное волокно 200 MSI 1800 KSI
6061 Алюминий 100 MSI 350 KSI
4130 Сталь 100 MSI 417 KSI

Следовательно, даже базовая панель из углеродного волокна с полотняным переплетением имеет удельную жесткость в 2 раза больше, чем алюминий или сталь.Его удельная прочность в 5 раз выше, чем у алюминия, и более чем в 4 раза выше, чем у стали.

Если рассмотреть вариант индивидуальной настройки жесткости панели из углеродного волокна за счет стратегического размещения волокна и включить значительное увеличение жесткости, возможное с многослойными конструкциями с использованием легких материалов сердцевины, становится ли очевидным преимущество, которое композиты из углеродного волокна могут иметь в самых разных областях применения. Специфические числа зависят от деталей конструкции и применения.Например, пенопластовый сэндвич имеет чрезвычайно высокое отношение прочности к весу при изгибе, но не обязательно при сжатии или раздавливании. Кроме того, нагрузка и граничные условия для любых компонентов уникальны для конкретной конструкции. Таким образом, невозможно обеспечить такую ​​толщину пластины из углеродного волокна, которая могла бы напрямую заменить стальную пластину в данном приложении, без тщательного учета всех конструктивных факторов. Это достигается тщательным инженерным анализом и экспериментальной проверкой.

Одним из примеров гибкости конструкции из углеродного волокна является нестандартная конструкция балок с индивидуальной жесткостью по определенным осям. Компания Element 6 Composites разработала запатентованные методы изготовления труб из углеродного волокна для обеспечения оптимальной жесткости вдоль каждой оси изгиба. Такие трубы аналогичны двутавровым балкам по своей устойчивости к изгибу, но сохраняют высокую жесткость на кручение, присущую трубе.

9 вещей, которые вы не знали об углеродном волокне

Эта статья является частью журнала Energy.gov, в котором рассказывается о «Главных вещах, о которых вы не знали…»  Не забудьте заглянуть в ближайшее время, чтобы увидеть новые записи.

9. Углеродное волокно, иногда называемое графитовым волокном, представляет собой прочный, жесткий и легкий материал, который может заменить сталь и широко используется в специализированных высокопроизводительных продуктах, таких как самолеты, гоночные автомобили и спортивное оборудование.

8. Углеродное волокно было впервые изобретено недалеко от Кливленда, штат Огайо, в 1958 году. Только в 1963 году в британском исследовательском центре был разработан новый производственный процесс, потенциал прочности углеродного волокна был реализован.

7. Существующие методы производства углеродного волокна, как правило, медленные и энергоемкие, что делает его дорогостоящим при массовом производстве. С целью снижения себестоимости производства углеродного волокна на 50 процентов новый Центр технологии углеродного волокна Министерства энергетики в Национальной лаборатории Ок-Ридж работает с производителями и исследователями над разработкой более эффективных и дешевых процессов производства углеродного волокна. Снижение стоимости углеродного волокна делает его жизнеспособным решением для транспортных средств и широкого спектра применений экологически чистой энергии.

6. На объекте площадью 42 000 квадратных футов имеется технологическая линия длиной 390 футов, способная производить до 25 тонн углеродного волокна в год — этого количества углеродного волокна достаточно, чтобы покрыть длину почти 138 889 футбольных полей.

5. Наиболее распространенным предшественником углеродного волокна — сырьем, используемым для производства углеродного волокна — является полиакрилонитрил (или ПАН), на долю которого приходится более 90 процентов всего производства углеродного волокна. Другие варианты прекурсоров включают обычный пластик и побочный продукт из дерева.

4. В рамках традиционного производства углеродного волокна прекурсоры проходят несколько процессов, включающих вытягивание, окисление (для повышения температуры плавления) и карбонизацию в высокотемпературных печах, в которых испаряется около 50 процентов материала, что делает его почти 100-процентным. углерод.

3. Углеродное волокно может быть вплетено в ткань, пригодную для использования в оборонных целях, или добавлено в смолу и отформовано в предварительно отформованные детали, такие как компоненты транспортных средств или лопасти ветряных турбин.

2. Композиты из углеродного волокна следующего поколения могут снизить вес легкового автомобиля на 50 % и повысить эффективность использования топлива примерно на 35 % без ущерба для производительности или безопасности — достижение, позволяющее сэкономить более 5000 долларов на топливе в течение всего срока службы автомобиля. автомобиль по сегодняшним ценам на бензин.

1. Помимо использования в производстве легковых и грузовых автомобилей, достижения в области углеродного волокна помогут американским производителям снизить стоимость и улучшить характеристики лопастей и башен ветряных турбин, электроники, компонентов для хранения энергии и линий электропередач.

Углерод / углеродные волокна и композитные материалы | Продукция

Это ссылки для перемещения по этой странице

Фильтр по применению

[Закрыть]

Mitsubishi™ Coke — это сырье, используемое в доменных печах.Кокс производится путем смешивания многих видов угля и коксования (коксования) при высокой температуре около 1200 ℃ в коксовой печи. Кокс является одним из основных сырьевых материалов для производства чугуна в доменных печах и поставляется на крупные сталелитейные заводы в Японии и других странах.

Игольчатый кокс используется в качестве основного материала для графитированных электродов в электропечах.Игольчатый кокс на основе угля получают из каменноугольной смолы, образующейся при производстве кокса. По сравнению с игольчатым коксом на нефтяной основе, игольчатый кокс на угольной основе обладает превосходными физическими свойствами, такими как низкий коэффициент теплового расширения и низкое электрическое сопротивление, а также меньшее скалывание и меньшая поломка. КАС № 94113-91-4

Пековый кокс получают из каменноугольной смолы, образующейся при производстве кокса.
Пековый кокс является важным сырьем для изготовления оборудования для производства полупроводников или панелей солнечных батарей.
Он также используется в качестве сырья для анода при выплавке алюминия.
КАС № 94113-91-4

DIAPOL™-WMB представляет собой композитный материал (мокрая маточная смесь), полученный путем кислотной коагуляции латекса SBR, сажи и водной суспензии в процессе ультрадисперсии.Широко применяется в качестве сырья для промышленных изделий; гидрозатворы и прокладки; и шины и ремни.

DIABLACK™ используется в качестве материала для армирования резины в широком спектре продуктов, таких как шины и резиновые изделия. КАС № 1333-86-4

Проводящая сажа MITSUBISHI™

используется в качестве токопроводящего материала в широком спектре продуктов, таких как пленка, лотки для интегральных схем, нагревательный лист, магнитная лента и токопроводящая резина.КАС № 1333-86-4

MITSUBISHI™ Carbon Black — это черный пигмент, который используется в самых разных областях, таких как газетная краска, печатная краска, цветная смола, краска, тонер, цветная бумага, тушь и керамика.
Доступны различные сорта технического углерода, от универсального до высококачественного. Кроме того, наша линейка продуктов включает в себя промышленные и экологически безопасные техуглероды.

  • КАС № 1333-86-4
  • Справочник Ассоциации технического углерода, 3-е издание (ссылка 1)
  • Годовой отчет Ассоциации технического углерода № 61 (2011 г.) (ссылка 2)

Углеродное волокно — это высокопрочный материал с высоким модулем упругости, однако его удельный вес составляет лишь одну четвертую удельного веса железа. Таким образом, он обеспечивает высокую прочность, высокую жесткость и снижение веса в самых разных областях применения.
Жгут из углеродного волокна, изготовленный из пучков нескрученных нитей, является основным материалом в нашей линейке продуктов из углеродного волокна.

Препрег углеродного волокна представляет собой промежуточный материал в виде листа углеродного волокна, пропитанного матричной смолой. Существуют различные типы препрега, такие как препрег UD (однонаправленный препрег), в котором углерод волокна выровнены в одном направлении, и тканевый препрег, в котором углеродные волокна вплетены в ткань и пропитаны матричной смолой.

Ткани из углеродного волокна

обладают превосходными драпирующими свойствами, что делает их идеальными для трехмерных форм. Благодаря выдающимся возможностям дизайна, которые они предлагают, углеродные ткани также пользуются большим спросом в приложениях, требующих визуальной привлекательности. Помимо своего конструктивного потенциала, материалы из углеродной ткани обеспечивают превосходную эффективность укладки. Вы можете укладывать один слой в двух направлениях.

Рубленое углеродное волокно — это продукт, полученный путем измельчения жгута углеродного волокна.
Углеродное измельченное волокно представляет собой продукт, полученный путем измельчения рубленого волокна в порошкообразную (измельченную) форму.
Рубленое волокно обычно имеет длину от 3 до 6 мм, а измельченное волокно обычно имеет длину менее 200 мкм. Оба этих материала используются для улучшения физических свойств термопластичных смол и каучуков, а также для повышения электро- и теплопроводности.

По сравнению с обычным стальным листом или арматурой с бетонной оболочкой, REPLARK упрощает строительство и сокращает сроки строительства, устраняя необходимость в тяжелой технике. Благодаря своей высокой прочности, легкому весу, высокой долговечности и превосходной технологичности REPLARK заслужил выдающуюся репутацию в области ремонта и усиления опор мостов, половиц, колонн, дымоходов и других структурных применений.

e-Plate/Leadline: этот материал для ремонта и армирования позволяет выполнять армирование путем простого прикрепления или встраивания предварительно изготовленных пластиков, армированных углеродным волокном (CFRP), без необходимости пропитки смолой или наслоения необходимого количества армирования, как в случае ремонта и армирование листами углеродного волокна, что позволяет сократить сроки строительства и повысить качество строительства.

Углеродное волокно FMC (CF-SMC) представляет собой промежуточный материал листового типа, изготовленный из резаного высокопрочного углеродного волокна, пропитанного термореактивной смолой.Этот материал можно прессовать, что значительно сокращает время формования по сравнению с обычным формованием в автоклаве или печи.

Кроме того, по сравнению с промежуточными углеродными волокнами из непрерывных волокон, случайное расположение коротких волокон обеспечивает текучесть и позволяет формовать детали сложной формы, такие как ребра и бобышки.

Гранулы из углеродного волокна представляют собой термопластичные формовочные материалы, созданные путем смешивания углеродного волокна с различными смолами для достижения характеристик, превосходящих обычные армированные смолы.Улучшенные физические свойства могут быть достигнуты за счет комбинирования различных базовых смол и углеродных волокон в зависимости от конкретного применения.

GDL (газодиффузионный слой) представляет собой базовый материал газодиффузионного слоя для топливных элементов. Это продукт типа копировальной бумаги, разработанный на основе технологии углеродного волокна и композитных материалов.

Композитные материалы из углеродного волокна, также известные как пластмассы, армированные углеродным волокном (CFRP), представляют собой композитные материалы, изготовленные из углеродных волокон и смолы (в основном эпоксидной смолы).
Как легкие, прочные и твердые материалы, они используются в самых разных областях, таких как спортивные товары, промышленные, авиационные и автомобильные компоненты. Выбрав подходящую смолу, можно добавить такие свойства, как термостойкость, ударопрочность и огнестойкость, и, таким образом, обеспечить превосходные характеристики, которых нет у обычных металлов и керамики, что позволяет снизить вес деталей и сделать конструкцию более свободной.

Страница продукта валов для гольфа — Углеродное волокно стало ведущим материалом в области спортивного инвентаря благодаря своей превосходной гибкости конструкции и превосходной термостойкости и ударопрочности.Доля валов CF на рынке валов для гольфа росла в течение многих лет, особенно благодаря высокому спросу на легкие модели, и продолжает расти.
(Штанги CF изготавливаются путем намотки листов углеродного волокна, пропитанного эпоксидной смолой, известных как «препреги», вокруг металлического сердечника с последующим отверждением при высокой температуре.)

Композиты

C/C (углерод, армированный углеродным волокном) изготовлены из углеродной матрицы, армированной углеродным волокном, и обладают высокой прочностью, высокой эластичностью, высокой ударной вязкостью и сверхвысокой термостойкостью и могут использоваться при температурах выше 1000ºC.

C/SiC, также известный как композит с керамической матрицей (CMC), представляет собой композитный материал с керамической матрицей, а наша CMC армирована углеродным волокном. Он обладает более высокой прочностью и эластичностью, чем композит C/C, и может использоваться в более широком спектре приложений.

CARBOLEADER® — это углеродный валик, который одновременно предлагает малый вес, высокую жесткость и высокое критическое число оборотов.Он используется для широкого спектра применений, включая сепараторы для перезаряжаемых аккумуляторов, для оптики и всех видов пленок, для печати и производства бумаги. Это может значительно повысить производительность и снизить затраты за счет повышения качества и скорости производства, а также снижения количества брака.

Это конец этой страницы

Трубки из углеродного волокна, изделия из углеродного волокна

Замечательные товары, отличное общение со звездой из углеродного волокна, очень доволен этой покупкой.

Рики, продавец, Индия

Я работаю с вами уже много лет. Нравится качество продукции. Продолжайте хорошую работу.

Ралука, менеджер по закупкам, Румыния

Вы молодцы! Индивидуальное обслуживание на высоте, с вашим персоналом приятно иметь дело!

Джастин, покупатель, Италия

Найти хорошего поставщика оказалось кошмаром. Нам повезло иметь хорошие отношения со звездой углеродного волокна.Спасибо, ребята, за вашу помощь.

Mottel, директор компании, Австралия

Я получил весь товар и очень доволен качеством!!
Я, безусловно, буду иметь с вами больше дел.

Мария, специалист по снабжению, Южная Африка

Абсолютное удовольствие иметь дело. Доставка всегда вовремя, а продукция невероятно надежна. Буду продолжать иметь дело с вашими ребятами.

Джеймс, генеральный директор, Корея

Как новый клиент, я доволен звездным сервисом из углеродного волокна и добавил их в число своих любимых поставщиков.Не только поставщик хорошего качества продукции по действительно разумным ценам, но и хороший сервис.

Гузман, менеджер по продукции, Испания

Я хотел бы поблагодарить вашу компанию за отличный сервис. Общение с инженером и вами было высоко оценено. Это второй раз, когда я сотрудничаю с вашей компанией и буду делать это в будущем.

Люк, генеральный директор, Франция

Я просто хотел оставить отзыв о вашем сервисе, который я нашел очень дружелюбным, с хорошими обновлениями, и все аспекты поддержки заказа были обработаны профессионально и доставлены вовремя. .наша компания очень довольна вашей компанией.

Андре, генеральный директор, Индонезия

Как производить детали из углеродного волокна

Композитные материалы, такие как пластмассы, армированные углеродным волокном, являются универсальными и эффективными материалами, стимулирующими инновации на различных рынках, от аэрокосмической промышленности до здравоохранения. Они превосходят традиционные материалы, такие как сталь, алюминий, дерево или пластик, и позволяют производить высокопроизводительные легкие изделия.

В этом руководстве вы узнаете об основах производства деталей из углеродного волокна, включая различные методы и способы использования 3D-печати для снижения затрат и экономии времени.

Информационный документ

Загрузите этот технический документ, чтобы ознакомиться с рекомендациями по проектированию композитных пресс-форм и пошаговыми инструкциями по методам препрега и ручного ламинирования для создания деталей из углеродного волокна.

Загрузить информационный документ

Композитный материал представляет собой комбинацию двух или более компонентов с характеристиками, отличными от характеристик этих отдельных компонентов. Инженерные свойства обычно улучшаются, такие как дополнительная прочность, эффективность или долговечность. Композиты состоят из армирующего материала — волокна или частиц, скрепленных матрицей (полимерной, металлической или керамической).

Полимеры, армированные волокном (FRP) доминируют на рынке и стимулируют рост новых применений в различных отраслях промышленности. Среди них углеродное волокно является широко используемым композитом, в частности, для самолетов, гоночных автомобилей и велосипедов, поскольку оно более чем в три раза прочнее и жестче, чем алюминий, но на 40% легче. Он образован армированным углеродным волокном, связанным с эпоксидной смолой.

Волокна могут иметь однонаправленное переплетение и стратегически выровнены для создания прочности по отношению к вектору.Переплетенные волокна можно использовать для создания прочности в нескольких векторах, и они также отвечают за фирменный стеганый вид композитных деталей. Обычно детали изготавливаются с комбинацией обоих. Существует несколько типов волокон, в том числе:

Стекловолокно Углеродное волокно Арамидное волокно (кевлар)
Самое популярное волокно190 с низкой прочностью на растяжение и средней прочностью на растяжение19, легкое и легкое
для работы с
Самое высокое в отрасли соотношение прочности и жесткости к весу (предельная прочность на растяжение, сжатие и изгиб)
Дороже, чем другие волокна
Более высокая ударопрочность и стойкость к истиранию, чем у углеродного волокна
Низкая прочность на сжатие
Трудно использовать резка или машинная обработка

Смола используется для скрепления этих волокон и создания жесткого композита.В то время как сотни типов смол могут быть использованы, вот самые популярные из них:

60307
Resin

9

Epoxy самая высокая максимальная прочность
самых высоких весов
срок службы
Самый дорогой
Чувствителен к соотношению компонентов смеси и колебаниям температуры
Использует специальный отвердитель (двухкомпонентная система)
Некоторые эпоксидные смолы требуют нагрева
Полиэстер Простота в использовании (наиболее популярная)
Устойчивость к УФ-излучению
Низкая прочность и коррозионная стойкость Отверждение с катализатором (MEKP)
Виниловый эфир Сочетает характеристики эпоксидной смолы и стоимость полиэстера более высокая стоимость, чем у полиэстера
Ограниченный срок хранения
Отвердители с катализатором (МЭКП) 9 0078

Производство армированных волокном полимеров, таких как детали из углеродного волокна, представляет собой искусный и трудоемкий процесс, используемый как в единичном, так и в серийном производстве.Время цикла варьируется от одного часа до 150 часов в зависимости от размера и сложности детали. Как правило, при изготовлении FRP непрерывные прямые волокна соединяются в матрице, образуя отдельные слои, которые наслаиваются слой за слоем на конечную деталь.

Свойства композита зависят как от материалов, так и от процесса ламинирования: способ включения волокон сильно влияет на характеристики детали. Термореактивные смолы формуются вместе с арматурой в инструменте или форме и отверждаются для получения прочного продукта.Существуют различные методы ламинирования, которые можно разделить на три основных типа:

При мокром укладывании волокно разрезается и укладывается в форму, после чего смола наносится кистью, валиком или распылителем. Этот метод требует больших навыков для создания высококачественных деталей, но это также наименее затратный рабочий процесс с самыми низкими требованиями для начала изготовления деталей из углеродного волокна своими руками. Если вы новичок в производстве деталей из углеродного волокна и еще не экипированы, мы рекомендуем начать с ручного ламинирования методом влажной укладки.

Посмотрите видео, чтобы увидеть, как работает процесс мокрой укладки для ламинирования деталей из углеродного волокна.

При ламинировании препрегом смола вливается в волокно впереди. Предварительно пропитанные листы хранят в холоде, чтобы замедлить отверждение. Затем слои отверждаются в форме под действием тепла и давления в автоклаве. Это более точный и воспроизводимый процесс, поскольку количество смолы контролируется, но это также и самый дорогой метод, который обычно используется в высокопроизводительных приложениях.

При формовании RTM сухое волокно помещается в форму, состоящую из двух частей. Форма закрывается зажимом перед закачиванием смолы в полость под высоким давлением. Обычно он автоматизирован и используется для производства больших объемов.

Поскольку качество пресс-формы напрямую влияет на качество конечной детали, изготовление инструментов является критическим аспектом производства FRP. Большинство форм изготавливаются из воска, пенопласта, дерева, пластика или металла с помощью станков с ЧПУ или ручной работы. В то время как ручные методы очень трудоемки, обработка с ЧПУ по-прежнему требует сложного и трудоемкого рабочего процесса, особенно для сложных геометрических форм, а аутсорсинг обычно сопряжен с высокими затратами и длительным сроком выполнения.Оба варианта требуют квалифицированных рабочих и предлагают небольшую гибкость при проектировании и корректировке пресс-формы.

Аддитивное производство предлагает решение для быстрого производства пресс-форм и моделей с низкими затратами. Использование полимерной оснастки в производственных процессах постоянно растет. Замена металлических инструментов пластиковыми деталями, напечатанными собственными силами, является мощным и экономичным средством сокращения времени производства при расширении гибкости конструкции. Инженеры уже работают с деталями, напечатанными на 3D-принтере из полимерной смолы, для изготовления приспособлений и приспособлений для поддержки таких методов, как намотка нити или автоматическое размещение волокна.Точно так же малотиражные печатные формы и штампы используются в литье под давлением, термоформовании или формовании листового металла для доставки небольших партий.

Настольная 3D-печать внутри компании требует ограниченного оборудования и упрощает рабочий процесс. Профессиональные настольные принтеры, такие как Form 3, доступны по цене, просты в установке и могут быть быстро масштабированы в соответствии со спросом. Изготовление крупных инструментов и форм также возможно с помощью широкоформатных 3D-принтеров, таких как Form 3L.

Стереолитография (SLA) Технология 3D-печати позволяет создавать детали с очень гладкой поверхностью, что очень важно для пресс-формы.Это позволяет создавать сложные геометрические фигуры с высокой точностью. Кроме того, в библиотеке полимеров Formlabs есть конструкционные материалы с механическими и термическими свойствами, которые хорошо сочетаются с изготовлением пресс-форм и моделей.

3D-печатные формы для изготовления деталей из углеродного волокна могут снизить затраты и сократить время выполнения заказов.

Для мелкосерийного производства инженеры могут напрямую напечатать пресс-форму с низкими затратами и в течение нескольких часов, не вырезая ее вручную или не используя оборудование с ЧПУ; Программное обеспечение CAM, настройка станка, закрепление, оснастка и эвакуация стружки.Трудозатраты и время выполнения заказов на изготовление пресс-форм резко сокращаются, что позволяет быстро выполнять итерации проекта и настраивать детали. Они могут создавать сложные формы пресс-форм с мелкими деталями, которые было бы трудно изготовить традиционными методами.

Команда Formula Student Берлинского технологического университета (FaSTTUBe) изготовила дюжину деталей из углеродного волокна для гоночных автомобилей. Инженеры в команде вручную ламинируют на пресс-форме, напечатанной с помощью смолы Formlabs Tough 1500 Resin. Эта смола характеризуется модулем растяжения 1.5 ГПа и удлинение при разрыве 51%. Он не только прочный и поддерживающий во время укладки, но и достаточно гибкий, чтобы отделить деталь от формы после отверждения.

Испытательный стенд FaSTTUBe с установкой для изготовления деталей из углеродного волокна.

Хотя этот метод не связан с интенсивными условиями отверждения, другие процессы ламинирования часто требуют более высоких давлений и температур. Компания DeltaWing Manufacturing использует High Temp Resin для создания компонентов воздушного потока в процессе препрега.Высокотемпературная смола имеет температуру теплового изгиба (HDT) 238°C при 0,45 МПа и способна выдерживать тепло и давление автоклава. DeltaWing Manufacturing напрямую печатает пресс-формы для производства серии из примерно 10 индивидуальных деталей.

Воздуховод крыла из углеродного волокна рядом с двухкомпонентной формой, напечатанной с помощью высокотемпературной смолы, производства DeltaWing Manufacturing.

Полимерные формы для прямой 3D-печати — отличный инструмент для оптимизации мелкосерийного производства. Однако их срок службы меньше, чем у традиционных пресс-форм, что делает их непригодными для крупносерийного производства.

Для увеличения производства компания DeltaWing Manufacturing печатает шаблоны форм из высокотемпературной смолы, а затем отливает их из смолы. Печать шаблона также является мощной альтернативой для процессов ламинирования, требующих интенсивных условий отверждения, которые не подходят для 3D-печатных форм. Производители могут печатать индивидуальные шаблоны по запросу и при этом исключить один шаг из своей технологии изготовления пресс-форм — изготовление шаблона.

Производство полимеров, армированных волокном, — увлекательный, но сложный и трудоемкий процесс.Использование 3D-печатных форм и шаблонов позволяет предприятиям упростить рабочий процесс, расширить гибкость и возможности проектирования, а также сократить затраты и время выполнения заказов.

На основе тематических исследований с TU Berlin и DeltaWing Manufacturing в нашем техническом документе представлены три рабочих процесса для использования 3D-печати в производстве композитов с быстрым изготовлением пресс-форм и моделей.

Материал из углеродного волокна — CST The Composites Store, Inc.

Переключить навигацию

  • Продукция
    • Изделия из стекловолокна
    • Изделия из углеродного волокна
    • Изделия из арамидного волокна (кевлар®)
    • Rohacell® и основные материалы
    • Углеродные/стекловолоконные плиты и сэндвич-панели
    • Стержни, трубы и профили из углеродного волокна
    • Ламинаты из углеродного волокна
    • Системы ламинирования эпоксидных смол и клеи
    • Эпоксидные наполнители и добавки
    • Инструменты и расходные материалы для эпоксидной смолы
    • Цианоакрилатный клей (CA)
    • Комплекты толкателей и оболочка
    • Вакуумная упаковка, формовочные материалы, разделительные составы и оборудование
  • Предложения
  • Клуб спасателей
  • Дилеры
  • Фотогалерея
  • Поддержка
    • Учебники
    • Справочные данные
    • Полезные помощники
    • Индивидуальные заказы/оценки
    • Подарочные сертификаты
  • О
    • Свяжитесь с нами
    • Политики
  •  

Изделия из углеродного волокна

Ткань из углеродного волокна Однонаправленная ткань из углеродного волокна Плетеная лента из углеродного волокна Плетеные рукава из углеродного волокна Ткань/вуаль из углеродного волокна Жгут из углеродного волокна (волокна/пучок) Препрег из углеродного волокна 2018© CST The Composite Store, Inc.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *