قماش ألياف الكربون أحادي الاتجاه هو منتج شبه نهائي مركب يتم تصنيعه عن طريق ترتيب ألياف الكربون في اتجاه واحد وطلاء سطحه بالتساوي باستخدام راتنج مُصمم مسبقًا (عادةً راتنج إيبوكسي أو راتنج فينولي أو راتنج بولي إيميد)، ثم الضغط الساخن أو تسخين السطح عن طريق التحكم في معلمات العملية.
عملية تحضير قماش ألياف الكربون أحادي الاتجاه المسبق التشريب
تشمل عملية تحضير قماش ألياف الكربون أحادي الاتجاه المُشبّع مسبقًا بشكل أساسي تحضير المواد الخام، والتشريب المسبق، والتجفيف، والقطع، ومراحل أخرى. يتم اختيار ألياف كربون عالية الجودة وراتنج مناسب كمواد خام، وبعد المعالجة المسبقة والتشريب، يُشبّع الراتنج بالكامل على ألياف الكربون. بعد التجفيف، يُجمّد الراتنج في قماش المُشبّع مسبقًا، ثم يُنتج قماش مُشبّع مسبقًا يُلبي المتطلبات من خلال عملية القطع.
خصائص قماش ألياف الكربون أحادي الاتجاه
يتميز قماش ألياف الكربون المُشَبَّع أحادي الاتجاه بقوة شد ومعامل مرونة عاليين، مما يعزز قوة وصلابة المنتج بشكل فعال. كما يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل والصدمات، مما يطيل عمر المنتج بشكل فعال. وبفضل خفة وزنه، يمكن تقليل الوزن الإجمالي للمنتج بشكل فعال لتلبية متطلبات التصميم خفيف الوزن في الوقت الحالي.
1.خفيفة الوزن وعالية القوة: إنها تتمتع بنسبة قوة إلى وزن عالية للغاية، والتي تبلغ عدة مرات نسبة الفولاذ، وكثافتها أقل بكثير من كثافة المواد المعدنية.
2. خصائص ميكانيكية ممتازة :يمكن للقماش أحادي الاتجاه تحقيق التعزيز الاتجاهي، وقوته الشدية ومعامل المرونة الخاص به مثاليان على طول اتجاه الألياف.
3. مقاومة جيدة للتآكل: يتميز بمقاومة قوية للتآكل الكيميائي ومناسب للبيئات القاسية.
4. الاستقرار الحراري: يتميز بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ومعامل تمدد حراري منخفض للغاية، وهو مناسب لسيناريوهات الطلب عالية الدقة.
5. قدرة قوية على التكيف مع العملية: يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من العمليات مثل صب القالب اليدوي وصب القالب التلقائي وصب القالب الملفوف.
هيكل التكوين
ألياف الكربون: باعتبارها مادة تقوية، فهي عادة ما تكون من ألياف الكربون عالية القوة وعالية المرونة، والمواصفات النموذجية تشمل T300، T700، T800، وما إلى ذلك.
مصفوفة الراتنج: تشمل الراتنجات الشائعة الاستخدام راتنج الإيبوكسي (عالي القوة والمتانة)، وراتنج الفينولي (مقاوم لدرجات الحرارة العالية ومقاوم للهب)، وراتنج البوليستر غير المشبع (منخفض التكلفة وسريع التصلب). مكونات أخرى: قد تشمل عوامل تصلب، ومخففات، وغيرها لتحسين أداء وتقنية معالجة نظام الراتنج.
عملية التصنيع
ترتيب الألياف: يتم ترتيب حزم ألياف الكربون بشكل أنيق في هيكل أحادي الاتجاه من خلال جهاز توجيه.
طلاء الراتنج: يتم طلاء الراتنج بالتساوي على سطح ألياف الكربون لضمان اختراق الراتنج للألياف بشكل كامل.
المعالجة الحرارية: يتم معالجة الراتينج في البداية عن طريق التسخين واللف، مع الحفاظ على مرونة الورقة للمعالجة اللاحقة.
التقطيع والتعبئة: تقطيع إلى لفات أو صفائح وفقًا لاحتياجات المستخدم، وإغلاق العبوة لتجنب المعالجة المبكرة للراتنج.
| يكتب |
الوزن الجاف (جم/م²) |
محتوى الراتنج (%) |
الوزن الإجمالي (جم/م²) |
السمك (مم) |
العرض (مم) |
|
| SH-CF3000 |
30 |
55 |
76 |
0.03 |
1000 |
| SH-CF5000 |
50 |
45 |
91 |
0.06 |
1000 |
| SH-CF7500 |
75 |
38 |
121 |
0.088 |
1000 |
| SH-CF10000 |
100 |
33 |
150 |
0.10 |
1000 |
| SH-CF12500 |
125 |
33 |
187 |
0.13 |
1000 |
| SH-CF15000 |
150 |
33 |
224 |
0.15 |
1000 |
| SH-CF17500 |
175 |
33 |
261 |
0.18 |
1000 |
| SH-CF20000 |
200 |
33 |
298 |
0.20 |
1000 |
SH-CF22500
|
225 |
33 |
337 |
0.23 |
1000 |
SH-CF 25000
|
250 |
33 |
374 |
0.25 |
1000 |
مجالات التطبيق
- الفضاء والطيران: تصنيع أجنحة الطائرات والذيل والهياكل الهيكلية وما إلى ذلك.
- صناعة السيارات: يتم استخدامه للأجزاء خفيفة الوزن مثل أجزاء هيكل الجسم وأعمدة القيادة.
- توليد طاقة الرياح: مواد التعزيز لشفرات توربينات الرياح، تعمل على تحسين القوة ومقاومة التعب بشكل كبير.
- السلع الرياضية: إطارات الدراجات عالية الجودة، ومضارب التنس، ونوادي الجولف، وما إلى ذلك.
- هندسة البناء: يتم استخدامها في تعزيز الجسور وإصلاح الزلازل وغيرها من المجالات.
