Kain tenunan karbon tulen pembekal

Bagaimana mengoptimumkan proses tenunan kain tenunan serat karbon tulen Untuk memperbaiki sifat mekanikal mereka?

Untuk mengoptimumkan proses tenunan kain tenunan serat karbon tulen Untuk meningkatkan sifat mekanikal mereka, penambahbaikan sistematik perlu dibuat dalam pemilihan serat, struktur tenunan, parameter proses, teknologi pasca pemprosesan dan aspek lain. Berikut adalah arahan pengoptimuman utama dan langkah -langkah tertentu:

1. Pemilihan serat dan pretreatment

Matlamat: Memastikan kekuatan serat, ikatan antara muka dan konsistensi.
Serat karbon modulus/kekuatan tinggi: Pilih serat berprestasi tinggi seperti T800 dan T1000 untuk mengimbangi modulus dan pemanjangan pada rehat.
Rawatan Permukaan: Meningkatkan ikatan interfacial antara serat dan resin melalui pengoksidaan, rawatan plasma atau saiz.
Orientasi serat: Serat unidirectional (UD) diperkuat dalam arah tertentu, manakala tenunan pelbagai paksi boleh mengimbangi sifat mekanik pelbagai arah.

2. Reka bentuk struktur tenunan

Matlamat: Mengoptimumkan susunan serat untuk mengimbangi kekuatan, kekakuan dan toleransi kerosakan.
Jenis Weave Asas:
Weave biasa: kestabilan yang tinggi, tetapi prestasi lentur yang lemah;
Twill Weave: Rintangan ricih yang baik, sesuai untuk permukaan melengkung kompleks;
Satin Weave: Kurang serat serat, kekuatan tegangan tinggi (seperti satin 5hs untuk bahagian penerbangan).
Tenun berbilang lapisan dan tiga dimensi: Serat z-arah meningkatkan kekuatan ricih interlayer dan mengurangkan risiko penyingkiran.
Tenun hibrid: Campurkan serat karbon dengan serat lain (seperti serat kaca, aramid) untuk meningkatkan rintangan impak.

3. Pengoptimuman parameter proses

Matlamat: Kurangkan kerosakan serat dan pastikan keseragaman.
Kawalan ketegangan: Mengekalkan ketegangan yang berterusan (seperti 100-200N/bundle) semasa menenun untuk mengelakkan kerosakan serat akibat ketegangan yang berlebihan atau kain longgar akibat kelonggaran yang berlebihan.
Kelajuan tenunan: Kelajuan rendah (seperti 5-20 rpm) dapat mengurangkan pemanasan geseran dan pakaian serat.
Suhu dan kelembapan: Persekitaran dikawal pada 20-25 ° C dan 40-60% RH untuk mencegah penyerapan pra-penyerapan resin atau serat.

4. Proses Impregnation and Curing Resin

Matlamat: Memaksimumkan ikatan antara muka serat-resin dan mengurangkan kecacatan.
Pemilihan resin: resin epoksi (lekatan tinggi), BMI (rintangan suhu tinggi) atau resin termoplastik (kitar semula).
Proses Prepreg: Memastikan kandungan resin resin dan kawalan resin seragam (30-40%).
Parameter pengawetan: Gunakan pengawetan yang dipentaskan (seperti 80 ° C pre-cure 180 ° C pasca-cure) untuk mengurangkan tekanan dalaman.

5. Pemprosesan Pasca dan Pengesahan Prestasi

Tekan panas: Menghapuskan keliangan dan meningkatkan ketumpatan melalui tekanan tinggi (0.5-1.5 MPa).
Ujian tidak merosakkan (NDT): Gunakan pengimbasan ultrasonik atau X-ray untuk mengesan kecacatan dalaman (seperti porositi, penyahkawalan).
Ujian Mekanikal: Sahkan kesan pengoptimuman melalui ujian tegangan, lenturan, dan interlaminar ricih (ILSS).

Kes permohonan
Aeroangkasa: Gunakan proses 5hs satin RTM untuk mengeluarkan kulit sayap, dan kekuatan tegangan meningkat sebanyak 20%.
Automobil: Resin Thermoplastic Weave Twill mencapai acuan pesat, mengurangkan berat badan sebanyak 30% dan mengekalkan rintangan impak.