1. Dokuma ve sarma teknolojisine genel bakış
Dokuma ve sarma, karbon fiber ipliklerinin işlenmesi için iki ana yöntemdir. Fiber malzemeleri belirli şekiller ve fonksiyonlarla preformlara dönüştürebilirler. Dokuma teknolojisi, iki boyutlu veya üç boyutlu bir yapı oluşturmak için çapraz dokuma lifleri tarafından karmaşık şekillere sahip parçalar için uygundur; Sargı teknolojisi, fiberleri genellikle borular ve basınç kapları gibi eksenel simetrik parçalar üretmek için kullanılan belirli bir yol boyunca bir mandrel üzerindeki sarmaktır.
İçin Yüksek sıcaklık uygulamaları için yeni oksidasyona dayanıklı karbon fiber ipliği , dokuma ve sarma teknolojisinin uygulanmasının sadece geleneksel karbon fiberin işleme gereksinimlerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda antioksidan kaplamaların getirdiği ek zorlukların üstesinden gelmelidir. Antioksidan kaplamalar malzemelerin yüksek sıcaklık performansını iyileştirse de, liflerin esnekliğini ve işleme performansını da etkileyebilir, bu nedenle dokuma ve sarma sırasında daha karmaşık süreç kontrolü gereklidir.
2. Antioksidan karbon fiber iplik dokuma işlemi
Dokuma, bir ağ yapısı oluşturmak için belirli bir paterne göre çapraz dokuma liflerinin işlemidir.
(1) Fiber ön tedavi
Dokumadan önce, yüzey kaplaması ile fiber matrisi arasındaki bağlanma mukavemetini sağlamak için antioksidan karbon fiber ipliklerinin genellikle ön işlenmesi gerekir. Ön işlem yöntemleri, dokuma sırasında eşit olmayan kaplamanın neden olduğu fiber kırılmasını veya performans bozulmasını azaltmak amacıyla yüzey temizleme ve kaplama homojenleştirmesi vb.
(2) dokuma ekipmanı ve proses parametresi ayarı
Anti-oksidasyon karbon fiber iplikleri genellikle otomatik dokuma makineleri kullanılarak dokuma edilir ve ekipmanın yüksek hassasiyetli gerilim kontrolü ve hız düzenleme fonksiyonlarına sahip olması gerekir. Antioksidan kaplamanın varlığı nedeniyle, lifin kırılganlığı artabilir, bu nedenle fiber kırılmasını önlemek için dokuma işlemi sırasında gerginlik ve hızın sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Ek olarak, dokuma açısı ve lif yoğunluğu gibi parametrelerin de nihai bileşenin performans gereksinimlerine göre optimize edilmesi gerekir.
(3) Karmaşık şekilli bileşenlerin dokuması
Yüksek sıcaklık uygulamalarında, birçok bileşen (türbin bıçakları ve ısı kalkanları gibi), dokuma teknolojisine daha yüksek talepler veren karmaşık geometrik şekillere sahiptir. Üç boyutlu dokuma teknolojisi sayesinde, anti-oksidasyon karbon fiber iplikleri, son bileşenin şekline yakın olan preformlara örülebilir. Bu teknoloji sadece malzeme kullanımını iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda sonraki işlem adımlarını azaltabilir ve üretim maliyetlerini azaltabilir.
(4) Dokuma sırasında kalite kontrolü
Dokuma işlemi sırasında, lif gerginliğinin gerçek zamanlı izlenmesi, dokuma açısı ve kaplama bütünlüğü, preformların kalitesini sağlamanın anahtarıdır. Akıllı bir izleme sistemi getirilerek, dokuma işlemi sırasında ortaya çıkan sorunlar zamanında keşfedilebilir ve düzeltilebilir, böylece verim oranını iyileştirebilir.
3. Antioksidan karbon fiber iplik sarma işlemi
Sargı teknolojisi, eksenel simetrik bir bileşen oluşturmak için belirli bir yol boyunca bir mandrelin etrafına sarıldığı bir işleme yöntemidir.
(1) Mandrel tasarımı ve hazırlığı
Mandrel, sarma işleminde anahtar bir araçtır ve şekli ve boyutu doğrudan nihai bileşenin geometrik özelliklerini belirler. Yüksek sıcaklık uygulamalarındaki karmaşık bileşenler için, mandrel genellikle yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerden (seramik veya grafit gibi) yapılmıştır ve boyutsal doğruluğu sağlamak için hassas işlenir.
(2) Sargı Yolu Planlaması
Sargı yolunun tasarımı, bileşenin mekanik özelliklerini ve antioksidan karbon fiber ipliğinin özelliklerini dikkate almalıdır. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve simülasyon teknolojisi yoluyla, fiberlerin bileşendeki düzgün dağılımını ve optimal performansını sağlamak için sarma yolu optimize edilebilir.
(3) sarma ekipmanı ve proses kontrolü
Anti-oksidasyon karbon fiber ipliği genellikle bir CNC sarma makinesi kullanılarak sarılır ve ekipmanın yüksek hassasiyetli gerilim kontrolü ve sıcaklık düzenleme fonksiyonlarına sahip olması gerekir. Antioksidan kaplamanın varlığı nedeniyle, lif kırılmasını veya kaplama dökülmesini önlemek için sarma işlemi sırasında aşırı gerilim veya sıcaklıktan kaçınılmalıdır. Sarma hızı ve fiber aralığı gibi parametrelerin de bileşenin performans gereksinimlerine göre tam olarak kontrol edilmesi gerekir.
(4) Kürleme ve işleme sonrası
Sargıdan sonra, fiberi matris malzemesiyle (reçine veya seramik gibi) tam olarak birleştirmek için preformun genellikle iyileştirilmesi gerekir. Yüksek sıcaklık uygulamalarında oksidasyona dirençli karbon fiber ipliği için, malzemenin antioksidan özelliklerini ve yüksek sıcaklık stabilitesini sağlamak için yüksek sıcaklık koşulları altında kürleme işleminin gerçekleştirilmesi gerekir. Küretten sonra, bileşenin kullanım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için yüzey ile işlenmesi ve kalite test edilmesi gerekir.
Öncesi
