Изготовление деталей из карбона: Основные методы изготовления деталей из карбона

Содержание

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

Carbon-Factory — производство изделий из карбона

Соблюдение Вашей конфиденциальности важно для нас. По этой причине, мы разработали Политику Конфиденциальности, которая описывает, как мы используем и храним Вашу информацию. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими правилами соблюдения конфиденциальности и сообщите нам, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Сбор и использование персональной информации

Под персональной информацией понимаются данные, которые могут быть использованы для идентификации определенного лица либо связи с ним.

От вас может быть запрошено предоставление вашей персональной информации в любой момент, когда вы связываетесь с нами.

Ниже приведены некоторые примеры типов персональной информации, которую мы можем собирать, и как мы можем использовать такую информацию.

Какую персональную информацию мы собираем:

  • Когда вы оставляете заявку на сайте, мы можем собирать различную информацию, включая ваши имя, номер телефона, адрес электронной почты и т.д.

Как мы используем вашу персональную информацию:

  • Собираемая нами персональная информация позволяет нам связываться с вами и сообщать об уникальных предложениях, акциях и других мероприятиях и ближайших событиях.
  • Время от времени, мы можем использовать вашу персональную информацию для отправки важных уведомлений и сообщений.
  • Мы также можем использовать персональную информацию для внутренних целей, таких как проведения аудита, анализа данных и различных исследований в целях улучшения услуг предоставляемых нами и предоставления Вам рекомендаций относительно наших услуг.
  • Если вы принимаете участие в розыгрыше призов, конкурсе или сходном стимулирующем мероприятии, мы можем использовать предоставляемую вами информацию для управления такими программами.

Раскрытие информации третьим лицам

Мы не раскрываем полученную от Вас информацию третьим лицам.

Исключения:

  • В случае если необходимо — в соответствии с законом, судебным порядком, в судебном разбирательстве, и/или на основании публичных запросов или запросов от государственных органов на территории РФ — раскрыть вашу персональную информацию. Мы также можем раскрывать информацию о вас если мы определим, что такое раскрытие необходимо или уместно в целях безопасности, поддержания правопорядка, или иных общественно важных случаях.
  • В случае реорганизации, слияния или продажи мы можем передать собираемую нами персональную информацию соответствующему третьему лицу – правопреемнику.

Защита персональной информации

Мы предпринимаем меры предосторожности — включая административные, технические и физические — для защиты вашей персональной информации от утраты, кражи, и недобросовестного использования, а также от несанкционированного доступа, раскрытия, изменения и уничтожения.

Соблюдение вашей конфиденциальности на уровне компании

Для того чтобы убедиться, что ваша персональная информация находится в безопасности, мы доводим нормы соблюдения конфиденциальности и безопасности до наших сотрудников, и строго следим за исполнением мер соблюдения конфиденциальности.

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.

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.

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 деталей из карбона и стекловолокна: основы технологии

19.03.2020

Термином “карбон” обычно обозначают современный композитный материал, созданный путем сложного переплетения нитей графита и резины. В состав могут входить и другие компоненты, но наличие графита — обязательно.

Стекловолокно — это волокно, созданное из стеклянных нитей, структурно-аморфного, изотропного материала. Стоит значительно дешевле карбона, но обладает похожими свойствами. Поэтому используется при изготовлении деталей, с целью замещения части карбона. Чтобы снизить себестоимость готового изделия. 

Изготовление деталей из карбона и стекловолокна — это процесс придания и фиксации формы карбоновой ткани с помощью полимерных смол. Как правило, внешние стороны детали выполняют из карбона. А внутренний объем заполняют стекловолокном. Могут применяться и другие методики. 

Стекловолокно имеет схожие с карбоном эксплуатационные свойства. Но стоит значительно дешевле. Поэтому его применяют как добавку, с целью снижения цены детали. Однако, при этом снижаются показатели прочности и износостойкости. 

Как делают детали из карбона и стекловолокна

Процесс почти не поддается автоматизации. Большую часть операций приходится выполнять вручную. Мастер должен обладать целым рядом навыков, иметь опыт работы со сложными материалами и очень высокую квалификацию. Поэтому детали из карбона и стекловолокна стоят так дорого. И почти всегда изготавливаются штучно. 

Например, только те автопроизводители, которые выпускают спортивные автомобили “суперкары”, могут позволить себе применять карбоновые кузовные детали. 

Нет никаких сомнений в высоких эксплуатационных качествах этих материалов. Но их цена слишком высока для того, чтобы запускать массовое производство. Лишь очень малое количество потребителей готовы переплачивать в пять-двенадцать раз за уникальные качества карбона. Для всех остальных вполне достаточно той прочности и эластичности, которыми обладают алюминий и сталь. 

Сферы применения

Главное достоинство углеродного волокна — невероятное соотношение прочности и веса. Детали из карбона и стекловолокна не уступают (часто даже превосходят) стали и другим сплавам на основе железа. Но при этом весят в разы меньше.

Поэтому карбон так часто применяется в космической индустрии. Там стоимость доставки одного килограмма на орбиту очень высокая. Поэтому есть смысл применить карбон, а не, например, алюминий. 

Аналогично и в строительстве спортивных автомобилей. Там каждый грамм влияет на скорость. И повышение мощности двигателя обходится намного дороже, чем замена кузовных деталей на карбоновые.

О высокой сложности производства карбоновых деталей и их высокой цене известно всем. Поэтому карбоновые панели часто применяются в качестве декоративного отделочного материала. В тех местах, где нет нужды в высокой прочности, эластичности и износостойкости. Исключительно для того, чтобы подчеркнуть богатство и изысканный вкус владельца. 

Цена деталей из карбона и стекловолокна

Стоимость каждого изделия определяется индивидуально. Серийное производство применяется крайне редко, поэтому нет каких-то стандартных цен. Стоимость одинаковых (или очень похожих) изделий может отличаться в разы. 

Например, комплект из 5 небольших декоративных накладок, сделанных из карбона для салона Porsche Cayenne около $1200. Похожий комплект (по весу и количеству деталей), предназначенный для Nissan GT-R продается за $500. 

Обработка

Детали из карбона и стекловолокна изготавливаются таким образом, чтобы свести к минимуму дальнейшую обработку. Это очень прочный материал, сложный в работе. Более того, механическая обработка может серьезно повредить эстетическому внешнему виду карбоновой детали. Поэтому такие изделия почти никогда не берутся в работу на станках ЧПУ.

Изготовление деталей из карбона | ZAVOD-DETALEJ.RU

Компания Zavod-Detalej.ru осуществляет изготовление деталей из карбона (углеткани, углепластика, углеволокна). Мы изготавливаем практически любые элементы интерьера и экстерьера машины:

  • капот,
  • крыло,
  • двери,
  • бампер,
  • карты двери,
  • спойлеры,
  • декоративные салонные накладки и т.д.

По желанию клиента элемент может быть выполнен полностью из углеткани или же быть сборным, т.е. элемент будет собран из конструкционных слоев стеклоткани внизу и слоя углеткани вверху. Данная технология удешевит элемент, но основой элемента будет карбон. Элемент будет привлекательно смотреться, не будет нуждаться в дополнительной окраске, и вес элемента в итоге будет меньше, чем оригинальная деталь и детали выполненной целиком из стеклоткани. Помимо этого, мы также предлагаем изготовление мебельных деталей.

О карбоне

Углепластика (карбон, карбонопластика, от «carbon», «carbone» — углерод) — это полимерная композиционная составляющая из спутанных нитей волокна углеродного, размещенных в матрице полимеров (к примеру – эпоксидных).

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

Прочность 1450 кг/м³ – 2000 кг/м³. Из таких нитей плетутся ткани. Они имеют различный рисунок сплетения (ёлочкой, рогожей и др.). Материал отличается высокой надежностью, крепостью и малым весом, зачастую крепче стали, но намного легче (по некоторым свойствам превосходит самую прочную сталь, к примеру? 25ХГСА).

Варианты совершенствования автомобиля элементами из карбона

Эффектное охлаждение

За счет производства капотов с обменниками воздуха, прямыми и обратными, крыльев с наличием жабр для вывода тепла из под арок, бамперов с устремляющими на радиаторы.

Улучшение аэродинамики

Наша компания производит полным кастом или реплики передних и задних анти-крыльев, капот без заборщиков воздуха для машин с фронталами, а также предлагает изготовление деталей из карбона.

Индивидуальный дизайн

При помощи карбона мастера нашей компании могут воссоздать практически любые детали кузова и интерьерные элементы, они будут разниться облегченным весом и отличной структурой карбона.

Понижение веса

Карбоновые элементы весят на много легче чем стальные, и при постепенной смене деталей кузова сделает машину на много легче, что позволит улучшить скорость автомобиля на соревнованиях.

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

Качество карбоновых запчастей первоочередно зависит от правильного подбора и качества смолы и полотна углерода. Ошибаясь в подборе плотности карбонового полотна и скорости затвердения смоляного раствора, у вас не получится выложить заготовку по форме, крепко прижать и должным образом избавиться от пузырьков воздуха. Но вы всегда у нас можете заказать изготовление деталей из сплава, в том числе и для автомобилей.

Карбоновая ламинация

Карбоновой ламинацией называется процесс, который, в первую очередь, направлен на достижение зрительного улучшения машины. В связи с этим, ламинацию чаще всего используют в отношении деталей интерьера салона (дверные ручки, панели, вставки).

Как это делается?

Необходимый элемент готовится к ламинации. Его зачищают и покрывают грунтовкой. Затем наносят первый слой смолы полимерной, после чего запчасть заворачивают в карбоновую ткань. Далее запчасть помещают в вакуум, для размеренного распределения раствора. Следующим этапом накладывают еще нужное количество слоев смолы полимерной. Далее идет очистка полученной запчасти. Нужно обратить внимание, что очистка совершается несколькими этапами – от наигрубейшего, к самому мягкому абразиву. По достижении нужной гладкости, на запчасть наносят лак. Таким образом, основное отличие карбоновой ламинации от производства карбонатных деталей состоит в том, что при ламинации начальная запчасть эксплуатируется в последующем. В процессе производства запчасти из карбона, исходная деталь необходима, чтобы создать форму будущей запчасти. На основе исходной запчасти производится индивидуальная форма, которая впоследствии изготавливается из карбона с применением таких же смол полимерных, что и при карбоновой ламинации.

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 до здравоохранения. Они превосходят традиционные материалы, такие как сталь, алюминий, дерево или пластик, и позволяют изготавливать высокопроизводительные легкие изделия.

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

Информационный документ

Загрузите этот информационный документ с рекомендациями по проектированию композитных форм и пошаговыми инструкциями по методам препрега и ручного ламинирования для создания деталей из углеродного волокна.

Загрузить информационный документ

Композитный материал — это комбинация двух или более компонентов, характеристики которых отличаются от этих отдельных компонентов сами по себе. Инженерные свойства обычно улучшаются, такие как добавленная прочность, эффективность или долговечность. Композиты состоят из армирования — волокна или частицы — удерживаемого вместе матрицей (полимером, металлом или керамикой).

Армированные волокном полимеры (FRP) доминируют на рынке и способствуют росту новых применений в различных отраслях промышленности. Среди них углеродное волокно — широко используемый композит, в частности, для самолетов, гоночных автомобилей и велосипедов, поскольку он более чем в три раза прочнее и жестче, чем алюминий, но на 40% легче. Он состоит из армированного углеродного волокна, соединенного с эпоксидной смолой.

Волокна могут быть сплетены однонаправленно и стратегически выровнены для создания прочности по отношению к вектору.Перекрестно переплетенные волокна можно использовать для создания прочности в нескольких векторах, и они также отвечают за фирменный стеганый вид композитных деталей. Обычно детали производятся с их комбинацией. Доступно несколько типов волокон, в том числе:

Стекловолокно Углеродное волокно Арамидное волокно (кевлар)
Самое популярное волокно
Легкое, умеренное растяжение и прочность на сжатие
Низкая стоимость и простота для работы с
Самое высокое соотношение прочности и жесткости к весу в отрасли (предел прочности на растяжение, сжатие и изгиб)
Дороже, чем другие волокна
Более высокая стойкость к ударам и истиранию, чем углеродное волокно
Низкая прочность на сжатие
Трудно резать или обрабатывать

Смола используется для удержания этих волокон вместе и создания жесткого композита.Хотя можно использовать сотни типов смол, вот самые популярные из них:

Смола Плюсы Минусы Отверждение
Эпоксидная смола Максимальная прочность
Самый легкий вес
Самая длинная полка срок службы
Самый дорогой
Чувствительность к соотношению компонентов смеси и колебаниям температуры
Использует специальный отвердитель (двухкомпонентная система)
Некоторые эпоксидные смолы требуют тепла
Полиэстер Простота использования (наиболее популярна)
Устойчивость к УФ-излучению
Самая низкая стоимость
Низкая прочность и коррозионная стойкость Отверждается с катализатором (MEKP)
Сложный виниловый эфир Сочетает в себе характеристики эпоксидной смолы и стоимость полиэфира
Лучшая устойчивость к коррозии, температуре и удлинению
Более низкая прочность, чем у эпоксидной смолы и стоимость выше, чем у полиэстера
Ограниченный срок хранения
Отверждается с катализатором (МЕКП) 9 0030

Производство армированных волокном полимеров, таких как детали из углеродного волокна, является умелым и трудоемким процессом, который используется как в единичном, так и в серийном производстве.Время цикла составляет от одного часа до 150 часов в зависимости от размера и сложности детали. Обычно при производстве стеклопластика непрерывные прямые волокна соединяются в матрице с образованием отдельных слоев, которые накладываются слой за слоем на конечную деталь.

Свойства композита определяются как материалами, так и процессом ламинирования: способ включения волокон сильно влияет на характеристики детали. Термореактивным смолам придают форму вместе с арматурой в инструменте или форме и отверждают, чтобы получить прочный продукт.Доступны различные методы ламинирования, которые можно разделить на три основных типа:

При мокрой укладке волокно разрезается и укладывается в форму, после чего смола наносится с помощью кисти, валика или пистолета-распылителя. Этот метод требует большого количества навыков для создания высококачественных деталей, но это также наименее затратный рабочий процесс с минимальными требованиями для начала изготовления деталей из углеродного волокна своими руками. Если вы новичок в производстве деталей из углеродного волокна и еще не оборудовали его, мы рекомендуем начать с ручного ламинирования мокрым слоем.

Посмотрите видео, чтобы увидеть, как работает процесс мокрой укладки при ламинировании деталей из углеродного волокна.

При ламинировании препрега смола вводится в волокно впереди. Предварительно пропитанные листы хранят в холоде, чтобы предотвратить отверждение. Затем слои затвердевают в форме под действием тепла и давления в автоклаве. Это более точный и повторяемый процесс, поскольку количество смолы регулируется, но это также самый дорогой метод, который обычно используется в высокопроизводительных приложениях.

При формовании RTM сухое волокно вставляется в форму, состоящую из двух частей. Форма закрывается зажимом перед тем, как под высоким давлением нагнетать смолу в полость. Обычно он автоматизирован и используется для крупносерийного производства.

Поскольку качество пресс-формы напрямую влияет на качество готовой детали, изготовление инструмента является критическим аспектом производства FRP. Большинство форм изготавливаются из воска, пены, дерева, пластика или металла с помощью обработки с ЧПУ или вручную. Хотя ручные методы очень трудозатратны, обработка с ЧПУ по-прежнему является сложным и трудоемким рабочим процессом — особенно для сложных геометрических форм — а аутсорсинг обычно требует больших затрат и длительного периода времени.Оба варианта требуют квалифицированных рабочих и предлагают небольшую гибкость при изменении дизайна и корректировки пресс-формы.

Аддитивное производство предлагает решение для быстрого изготовления форм и моделей с низкими затратами. Использование полимерной оснастки в производственных процессах постоянно растет. Замена металлических инструментов пластиковыми деталями, напечатанными собственными силами, — это мощное и экономичное средство сокращения времени производства при одновременном расширении гибкости дизайна. 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 автоматическая укладка волокна.Аналогичным образом, мелкосерийные печатные формы и матрицы используются при литье под давлением, термоформовании или формовании листового металла для доставки небольших партий продукции.

Для 3D-печати с настольных компьютеров требуется ограниченное количество оборудования, что упрощает рабочий процесс. Профессиональные настольные принтеры, такие как Form 3, доступны по цене, просты в установке и могут быстро масштабироваться в соответствии со спросом. Производство больших 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.Он позволяет создавать сложные геометрические формы с высокой точностью. Кроме того, библиотека смол Formlabs содержит технические материалы с механическими и термическими свойствами, которые хорошо сочетаются с производством форм и моделей.

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

Для мелкосерийного производства инженеры могут напрямую распечатать пресс-форму с небольшими затратами и в течение нескольких часов без необходимости вырезать ее вручную или иметь дело с оборудованием с ЧПУ; Программное обеспечение CAM, наладка станка, оснастка, инструмент и удаление стружки.Значительно сокращаются трудозатраты и сроки изготовления пресс-форм, что позволяет быстро изменять дизайн и настраивать детали. Они могут создавать сложные формы с мелкими деталями, которые было бы трудно изготовить традиционными методами.

Команда Formula Student Берлинского технического университета (FaSTTUBe) изготовила десяток деталей из углеродного волокна для гоночных автомобилей. Инженеры в команде вручную наносят ламинат на форму, непосредственно напечатанную с помощью смолы Formlabs Tough 1500. Эта смола характеризуется модулем упругости при растяжении, равным 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 производства 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 высокотемпературную смолу для создания компонентов воздушного потока посредством процесса препрега.Смола High Temp имеет температуру теплового отклонения (HDT) 238 ° C при 0,45 МПа и способна выдерживать тепло и давление автоклава. Компания DeltaWing Manufacturing напрямую печатает пресс-формы для производства серии из 10 деталей по индивидуальному заказу.

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

Полимерные формы, напечатанные на 3D-принтере, являются отличным инструментом для оптимизации мелкосерийного производства. Однако их срок службы сокращен по сравнению с традиционными формами, что делает их непригодными для массовых серий.

Для увеличения производства DeltaWing Manufacturing печатает модели пресс-форм с помощью высокотемпературной смолы, а затем заливает их в смолу. Печать рисунка также является мощной альтернативой для процессов ламинирования, требующих интенсивных условий отверждения, которые не подходят для форм, напечатанных на 3D-принтере. Производители могут печатать индивидуальные выкройки по запросу и при этом исключить один шаг из своей техники изготовления форм — изготовление выкройки.

Производство армированных волокном полимеров — 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 расходы и время выполнения заказа.

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 форм и шаблонов.

Массовое производство деталей из углеродного волокна

Schuler представила экономичные решения для массового производства деталей из углеродного волокна на торговой выставке Jec в марте.Утверждается, что его прессы RTM предлагают короткое время цикла и высокое качество деталей.

Пресс для композитных материалов (линия CHAP) с усилием прессования 3600 т для массового производства таких материалов, как углепластик (фото: Schuler)

Пластмассы, армированные углеродным волокном (углепластики), используются для производства автомобилей в течение нескольких лет, но их преимущества, заключающиеся в очень легком весе и чрезвычайной жесткости, достигаются за счет высокой цены: он намного дороже, чем сталь или алюминий. Следовательно, он редко использовался в процессах массового производства.Производитель прессов, станков и формовочной техники Schuler утверждает, что принял вызов, представив на торговой выставке Jec в Париже ряд машин, которые могут производить детали из углепластика экономично даже в больших объемах.

В производственных решениях компании Schuler из углепластика используется процесс литья под давлением (RTM), при котором тканые маты из углеродного волокна помещаются в пресс-форму, заполняются смолой и отверждаются под воздействием тепла и давления пресса. Этот процесс позволяет сократить время цикла обработки сложных деталей при сохранении геометрии, жесткости и качества поверхности.Также утверждается, что он устраняет «пустоты» — поры или зазоры внутри детали или по краям.

Быстрая и равномерная обработка

Смола

быстро и плавно впрыскивается в вакуумную форму, которая открывается всего на несколько десятых миллиметра. Этот процесс впрыска в зазор позволяет смоле растекаться по мату с очень небольшим сопротивлением потоку и низким давлением впрыска. Он быстро проникает в мат до того, как начнется полимеризация за счет индукции тепла. Процесс отверждения начинается с смачивания последних волокон и занимает 4-8 минут, в зависимости от толщины.Давление смолы варьируется от 30 до 150 бар, в зависимости от детали. Для наружных панелей большой площади с площадью зажима 3600 x 2400 мм требуется общее усилие прессования 36 000 кН или более. Центр загрузки штампа не обязательно находится в середине пресса. Также имеются смещенные от центра силы из положений впрыска. Контроль параллельности предотвращает наклон ползуна или верхней матрицы во время впрыска в зазор. При скорости позиционирования 1 мм / с прессы Schuler достигают абсолютных значений параллельности 0,05 мм при диагональных поверхностях зажима 4 м.

По заявлению компании, преимуществом короткоходового пресса с восходящим ходом является высокая скорость закрытия, более короткое время создания давления и меньшая высота.

Время цикла сокращения

Процессы обработки преформ и деталей, а также необходимая очистка штампа составляют значительную часть 2-3-минутного цикла RTM. Остатки пластика прилипают в основном к полимерному уплотнению, расположенному на нижнем штампе, но Schuler говорит, что по запросу он может оснастить прессы RTM двумя челночными движущимися валиками, так что общий верхний штамп может работать с двумя чередующимися и подвижными нижними штампами, чтобы уменьшить время простоя и сокращение общей продолжительности рабочего цикла.

На ходу вверх

Прессы

RTM доступны в двух вариантах исполнения. Обычные машины с нижним ходом работают с неподвижной станиной и подвижной балкой, а также с суппортом, усилие нажатия на которое передается через цилиндры в головке пресса. Параллельность обеспечивается четырьмя сервоуправляемыми цилиндрами противодавления, расположенными по углам станины. Они также отвечают за усилие отрыва, необходимое для противодействия силам сцепления и открытия матрицы. В прессе с коротким ходом вверх ползун действует только как опора во время процесса прессования.Фактический рабочий ход осуществляется опорной плитой, приводимой в действие несколькими короткоходными цилиндрами. Параллельность обеспечивается сервоуправлением этих цилиндров. Усилие отрыва в прессах с восходящим ходом достигается за счет извлечения опорной плиты. По словам Шулера, прессы с коротким ходом поршня вверх имеют высокую скорость закрытия (1000 мм / с), время создания давления менее 0,3 с и значительно меньшую конструктивную высоту.

Компания Schuler объявила, что уже получила заказ на линию по производству композитных материалов в Национальном центре композитов в Бристоле, Великобритания.Заказ сделан на короткоходовой пресс с подъемным ходом, усилием прессования 36 000 кН и зажимной поверхностью 3,6 x 2,4 м. Эта пресса охватывает все распространенные методы прессования композитных материалов, включая углепластик.

www.schulergroup.com

Сравнение популярных методов производства деталей из углеродного волокна

В наши дни углеродный огонь является основным элементом в производстве композитных материалов.Материал восходит к первому его использованию Томасом Эдисоном. Хотя в то время волокнам не хватало прочности на разрыв, высокая термостойкость делала их идеальными для проведения электричества.

Итак, неудивительно, что спустя десятилетия углеродное волокно продолжало развиваться. Эти композиты подходят для легких материалов, требующих прочности и жесткости, что является одной из причин, почему углеродное волокно широко используется в спортивных товарах и автомобильной промышленности.

Имея это в виду, в этом посте мы рассмотрим популярные методы производства деталей из углеродного волокна и посмотрим, как они будут сравниваться.

Углеродное волокно через десятилетия

Первые углеродные волокна на нефтяной основе были созданы случайно и содержали только 20% углерода. Тогда волокна не обладали достаточной жесткостью и прочностью для широкого применения.

В начале 1960-х годов было создано современное углеродное волокно. Пересмотренный метод производства, основанный на использовании полиакрилонитрила (ПАН), позволил получить 55% углерода.

В настоящее время на мировой рынок вышла пряжа, при этом некоторые волокна содержат до 95% углерода.В свою очередь, значительно увеличивается прочность на разрыв и, следовательно, углеродные волокна, используемые в различных отраслях промышленности.

Открытое формование

В наши дни открытое формование производит широкий спектр деталей, состоящих из композитов из углеродного волокна. Когда производство не так просто автоматизировать, карьерная разливка делает небольшие заказы идеальным вариантом.

В процессе открытого формования армирующее волокно пропитывается термореактивной смолой при использовании ручного метода наложения или напыления.

Отложение рук

Это самый простой способ формовки композита.В пресс-форме используется тонкий пластиковый лист для получения гладкой поверхности. Слои тканой арматуры нарезаются по форме и помещаются на поверхность формы. Затем смола, смешанная с другими ингредиентами, настаивается на поверхности арматуры и равномерно распределяется кистью.

Спрей Lay-Up

Метод нанесения распылением похож на метод ручной укладки. Но оператор накладывает композитный материал на одностороннюю оснастку. Композит затвердевает в атмосферных условиях, а это означает, что инструмент недорогой, и вы можете изготавливать огромные детали.Однако цикл выполнения этого метода намного больше.

Методы отличаются от ручной укладки, потому что ручные пистолеты распыляют комбинацию термореактивной смолы и рубленого углеродного волокна.

Вакуумная инфузия

Армирующие волокна сначала помещаются в форму, а затем в крышки из полиэтиленовой пленки, закрепляемые сверху, создавая герметичное уплотнение. Затем вы заливаете смолу в стратегически расположенные порты и питающие линии. Затем смола втягивается в вакуум через арматуру.

Вакуумная инфузия не требует высоких температур или давления, и вы можете использовать относительно недорогие инструменты. Это позволяет производителям создавать большие и сложные детали из углеродного волокна.

Готовы производить детали высокого качества?

Существуют различные методы производства, которые можно использовать для изготовления деталей из углеродного волокна. Итак, важно знать, что использовать (и когда). Поэтому, пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня, так как мы сделаем все возможное, чтобы указать вам правильное направление.

Научитесь делать детали из углеродного волокна / Сделай сам из углеродного волокна
— Шестерня из углеродного волокна

Если вы любитель и хотите научиться делать детали из углеродного волокна своими руками, но не знаете, с чего начать…или не хотите вкладывать кучу денег в больше расходных материалов / материалов, чем вам нужно … не смотрите дальше. Мы с гордостью объявляем о новом доступном стартовом комплекте из углеродного волокна, в котором есть все необходимое для снятия шкуры и небольшого ремонта.

В комплект входят следующие позиции:

  • 1 кусок ткани REAL 3k 2×2 из углеродного волокна саржа 24 x 50 дюймов
  • 6,67 унций эпоксидной смолы
  • 3,33 унции отвердителя эпоксидной смолы
  • Разделительный воск для пресс-форм
  • 2 язычка для перемешивания
  • 1 кисть для нанесения эпоксидной смолы
  • 1 ракель для надлежащего смачивания
  • 2 1 унция.мерные чашки
  • 1 пара перчаток
  • Краткое руководство по укладке и ремонту углеродного волокна.

Материала более чем достаточно, чтобы немного поработать с набором. Этот комплект отлично подходит для «снятия шкуры» с продуктов — метода, при котором вы оборачиваете уже существующую деталь углеродным волокном, чтобы придать ей внешний вид из углеродного волокна.

Примером может служить обертывание боковых зеркал на вашем автомобиле или эстетические детали мотоцикла, или даже акценты на вашем BMW.Еще вы можете отремонтировать или укрепить такие вещи, как автомобили с дистанционным управлением, капоты из углеродного волокна и т. Д.

Одна хорошая особенность этого набора заключается в том, что в нем используется эпоксидная смола, а не полиэфирная смола. Обычно полиэфирная смола используется для эстетических деталей, структурная целостность которых не имеет значения, но в остальном полиэфирная смола имеет очень неприятный запах. С другой стороны, эпоксидная смола на самом деле не пахнет, и используемая здесь система очень прозрачна после отверждения. Он также намного прочнее и устойчив к ультрафиолетовому излучению, что делает его отличным для деталей, которые будут использоваться на открытом воздухе (хотя мы по-прежнему рекомендуем наносить прозрачный лак).Готовы проверить свои навыки самоделки и научиться делать детали из углеродного волокна? Купите стартовый комплект из углеродного волокна сегодня!

Полное руководство по проектированию и применению углеродного волокна

Почему следует использовать углеродное волокно вместо другого материала?

Причина 1: Сила

Основная причина, по которой можно было бы рассмотреть использование углеродного волокна, — это его высокое соотношение жесткости к весу. Углеродное волокно очень прочное, очень жесткое и относительно легкое.

Жесткость материала измеряется его модулем упругости . Модуль упругости углеродного волокна обычно составляет 34 MSI (234 ГПа). Предел прочности на разрыв углеродного волокна обычно составляет 600-700 KSI (4-4,8 ГПа). Сравните это с алюминием 2024-T3, у которого модуль упругости всего 10 MSI и предел прочности на разрыв 65 KSI, или с 4130 Steel, у которого модуль упругости 30 MSI и предел прочности на растяжение 125 KSI.

Углеродное волокно

с высоким и сверхвысоким модулем упругости 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, которая обычно представляет собой эпоксидную смолу. Прочность и жесткость детали из углеродного волокна будут результатом совокупности прочности и жесткости как волокна, так и смолы. Величина и направление локальной прочности и жесткости композитной детали контролируются локальной плотностью и ориентацией волокон в ламинате.

В технике типично для количественной оценки преимущества конструкционного материала с точки зрения его отношения прочности к весу ( Удельная прочность ) и его отношения жесткости к весу (Удельная жесткость) , особенно если снижение веса связано с улучшенными характеристиками или снижением Стоимость жизненного цикла.

Пластина из углеродного волокна, изготовленная из углеродного волокна полотняного переплетения со стандартным модулем упругости при сбалансированной и симметричной укладке 0/90, имеет модуль упругости при изгибе прибл. 10 MSI. Его объемная плотность составляет около 0,050 фунта / дюйм3. Таким образом, отношение жесткости к массе 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 — 35 KSI, а объемная плотность — 0.10 фунтов. Это дает удельную жесткость 100 MSI и удельную жесткость 350 KSI. Сталь 4130 имеет жесткость 30 MSI, прочность 125 KSI и плотность 0,3 фунта / дюйм3. Это дает удельную жесткость , равную 100 MSI, и удельную прочность , равную 417 KSI.

Материал Удельная жесткость Удельная прочность
Углеродное волокно 200 MSI 1800 КСИ
6061 Алюминий100 MSI 350 КСИ
4130 Сталь100 MSI 417 KSI

Следовательно, даже основная панель из углеродного волокна с полотняным переплетением имеет удельную жесткость в 2 раза больше, чем алюминиевая или стальная.Он имеет удельную прочность в 5 раз больше, чем у алюминия, и в 4 раза больше, чем у стали.

Если рассматривать возможность индивидуальной настройки жесткости панели из углеродного волокна за счет стратегического размещения волокон и включать в себя значительное увеличение жесткости, возможное с сэндвич-структурами с использованием легких материалов сердцевины, становится очевидным преимущество, которое композиты из углеродного волокна могут создавать в самых разных областях применения. Конкретные числа зависят от деталей конструкции и области применения.Например, сэндвич с пенопластом имеет чрезвычайно высокое отношение прочности к весу при изгибе, но не обязательно при сжатии или раздавливании. Кроме того, нагрузки и граничные условия для любых компонентов уникальны для конкретной конструкции. Таким образом, невозможно обеспечить толщину пластины из углеродного волокна, которая могла бы напрямую заменить стальную пластину в данном применении, без тщательного рассмотрения всех конструктивных факторов. Это достигается путем тщательного инженерного анализа и экспериментальной проверки.

Одним из примеров гибкости конструкции из углеродного волокна является индивидуальная конструкция балок с заданной жесткостью по определенным осям. Компания Element 6 Composites разработала запатентованные методы изготовления труб из углеродного волокна для обеспечения оптимальной жесткости по каждой оси изгиба. Такие трубы похожи на двутавровые балки по сопротивлению изгибу, но сохраняют высокую жесткость на кручение, присущую трубке.

Кто мы — Углеродные композиты Plasan

Кто мы

Plasan Carbon Composites (PCC) зарекомендовала себя как ведущий поставщик решений по снижению массы углеродного волокна для автомобильной, морской, коммерческой и мобильной отраслей.Мы — инженерно-ориентированный поставщик конкурентоспособных по цене деталей из углеродного волокна Уровня 1, предназначенных для снижения массы на платформах малого и среднего объема.

PCC вводит углеродное волокно и композиты в массовое производство посредством активных исследований и разработок, активной разработки технических решений и автоматизированных производственных процессов. Мы являемся центром передового опыта в области проектирования, разработки и производства композитов, предоставляя отрасли широкий спектр инженерных решений для эстетических, полуструктурных и структурных применений.Наш многолетний опыт работы с ключевыми компетенциями и уникальными возможностями, наряду с нашим стремлением предоставлять самые передовые технологии в производстве из нескольких материалов и композитов, предоставляет нашим клиентам комплексные решения от проектирования и разработки до производства по индивидуальному заказу. Мы предлагаем полный комплекс услуг по проектированию и инжинирингу в сочетании с опытом моделирования и моделирования композитов, включая высокие скорости деформации (динамическое моделирование), работая в сотрудничестве с OEM-производителями, чтобы в короткие сроки предоставить оптимизированные решения для вывода на рынок.

Наше видение

Поставки композитных деталей и конструкций на рынки коммерческих автомобилей в США и ЕС.

Обеспечение массового производства экономически эффективных решений с:
• Возможности единого окна — технологии, инжиниринг и производство
• Стратегическое партнерство — с поставщиками и клиентами.
• Местное присутствие на ключевых коммерческих рынках

Политика качества

Plasan Carbon Composites Inc.будет предоставлять качественную продукцию вовремя с целью достижения удовлетворенности клиентов за счет постоянного улучшения.

Rock West Да — возможно изготовление углеродного волокна своими руками

Большинство клиентов, которые покупают материалы из углеродного волокна у Rock West Composites, являются профессионалами. Они используют то, что покупают у нас, для изготовления отдельных деталей и готовой продукции, которые они намереваются продавать своим клиентам. Но хотите верьте, хотите нет, но некоторые из наших клиентов занимаются изготовлением изделий своими руками.Да, изготовление своими руками вполне возможно.

Это правда, что углеродное волокно и подобные композиты являются сложными материалами, за которыми стоит много научных исследований. Но вам не нужно проходить дорогостоящий и трудоемкий процесс создания углеродного волокна для ваших собственных макетов. У нас вы можете купить углепластиковые листы и препреги. Rock West и наши поставщики сделали за вас всю тяжелую работу. Вы берете то, что покупаете у нас, и выполняете процедуру простоя дома.

Если вам интересно узнать больше о изготовлении изделий своими руками, в Интернете есть отличные видеоролики.Мы нашли одну серию, демонстрирующую, как делать пропеллеры, армированные углеродным волокном, для дронов. Изготовитель, создавший видео, начал с пенопласта, который затем армировал листами из углеродного волокна, чтобы создать довольно впечатляющий реквизит.

1. СОЗДАЙТЕ ИНСТРУМЕНТ

Первым шагом в изготовлении инструмента своими руками является создание инструмента. В мире композитов инструмент — это форма. Вы можете создать инструмент одним из двух способов. Первый — это сделать традиционную форму, в которую вы будете помещать листы из углеродного волокна в несколько слоев.После застывания вы вынимаете деталь из формы.

Другой вариант — сделать то же, что и изготовитель винта дрона. Он создал инструмент, который служил одновременно формой для его укладки и стержнем готового продукта. Вместо того, чтобы вкладывать листы углеродного волокна в свой инструмент, он завернул инструмент в листы. После отверждения у него остался один твердый кусок.

2. ПОДГОТОВЬТЕ ЛИСТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА

Следующий шаг — подготовить листы из углеродного волокна, отрезав их по размеру и пропитав эпоксидной смолой.Учтите, что пропитка не требуется, если вы используете препреги. Листы препрега уже пропитаны эпоксидной смолой.

Нарезка углеродного волокна по размеру требует некоторой практики. Одна из вещей, которую делает изготовитель на видео о реквизите дрона, — это маркирует линии разреза, а затем наклеивает целлофановую ленту с обеих сторон перед тем, как разрезать. Таким образом, когда он в конечном итоге разрезает материал, необработанные края по обе стороны от разреза не начинают распадаться. Такие маленькие уловки вы изучаете по ходу дела.

3.РАЗРАБОТАТЬ МАТЕРИАЛ

Шаг номер три — укладывать углеродное волокно в инструмент или поверх него. На каждый слой вы собираетесь нанести дополнительную эпоксидную смолу, чтобы убедиться, что вся поверхность каждого листа пропитана. Многие производители используют стальной валик, чтобы плотно прижать слои к месту и одновременно удалить воздух. Чтобы уменьшить количество пузырьков воздуха или «пустот», неплохо было бы собрать упаковку пылесосом, чтобы удалить воздух во время отверждения.

Количество слоев, необходимое для завершения компоновки, зависит от конструкции вашей детали.Некоторые части требуют большего количества слоев, чем другие. В любом случае, последний шаг — поместить форму в изолированную среду и нагреть ее. Типичные эпоксидные смолы отверждаются при температуре около 250 ° F, но существуют также эпоксидные смолы, отверждаемые при комнатной температуре, для полного отверждения которых требуется немного больше времени.

То, что мы здесь описали, представляет собой основы изготовления углеродного волокна своими руками.

Add a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *