Procés de fabricació de materials compostos de fibra de carboni

El procés de fabricació de compostos de fibra de carboni implica diversos passos i processos. Aquí teniu una visió general del procés de fabricació:

1. Preparació de matèries primeres
Les principals matèries primeres dels compostos de fibra de carboni són la fibra de carboni i la resina. La fibra de carboni sol tenir forma de feixos de fibra, mentre que la resina s’utilitza per unir les fibres de carboni.

2. Pretractament de fibra de carboni
Durant el procés de fabricació, primer s’ha de pretractar la fibra de carboni. Es tracta de passar el paquet de fibra a través d’un forn d’oxidació, de manera que reacciona amb partícules d’oxigen a l’aire a alta temperatura, canviant l’estructura atòmica de la fibra, aconseguint així una gran resistència a la temperatura. Després del tractament amb oxidació, el paquet de fibra es tornarà negre.

3. Procés de carbonització
A continuació, el paquet de fibra entra a un forn de calefacció lliure d’oxigen, on la majoria dels elements no carboni s’eliminen escalfant-se. Els àtoms restants de carboni formen una estructura cristal·lina estretament connectada, que millora la força del paquet de fibra.

4. Preparació de resina
Un cop preparada la fibra de carboni, la resina ha de preparar -se. La resina s’aplica generalment a la fibra de carboni per impregnació o recobriment. Aquest pas es pot aconseguir de diverses maneres, com ara abocar la resina a una màquina de recobriment i, després, formar una fina capa de pel·lícula de resina al paper.

5. Enllaç de fibra de carboni i resina
La fibra de carboni i l’enllaç de resina es fa passant la tela unidireccional de fibra de carboni entre dues capes de paper de resina, utilitzant rodets calents d’alta pressió per impregnar completament la resina entre els filaments de fibra de carboni. Aquest procés es pot accelerar amb l’ajuda d’elements de calefacció per augmentar la taxa d’absorció de resina.

6. Refredament i curació
Cal refredar i curar el compost de fibra de carboni impregnat de resina. La placa de refrigeració convertirà la resina líquida en un gel, facilitant el maneig. Després que la resina s'hagi convertit en un gel, es pot eliminar fàcilment el paper pre-tractat.

7. Protecció superficial
Per protegir la superfície del compost de fibra de carboni, normalment es cobreix amb una capa de pel·lícula de polièster. Aquesta pel·lícula no només protegeix el material dels danys externs, sinó que també millora la seva estètica.

8. Roba i emmagatzematge
Finalment, el compost de fibra de carboni s’enrotlla en rotllos per a un fàcil transport i emmagatzematge. Aquests rotllos es poden processar en diverses formes i mides per complir els requisits d'aplicació diferents.

Elecció del procés de fabricació
El procés de fabricació de compostos de fibra de carboni està seleccionat segons l’aplicació específica i les característiques necessàries. Els processos de fabricació habituals inclouen el bobinatge de filament, la pultrusió, la laminació humida, les embalatges de buit, la transferència de resina i les eines de suport. Cada procés té els seus propis avantatges i àmbit d'aplicació únics.

Control de qualitat
El control de qualitat és molt important durant tot el procés de fabricació. Cal controlar -se estrictament cada pas per assegurar -se que la qualitat i el rendiment del producte final compleixin els estàndards esperats.

A través dels passos anteriors, els compostos de fibra de carboni es poden transformar de matèries primeres en materials d’enginyeria d’alt rendiment, que s’utilitzen àmpliament en aeroespacial, fabricació d’automòbils, productes esportius i altres camps.