Как да направим рамки от въглеродни влакна?

Това, което наричаме въглеродни влакна, всъщност е композитен материал с въглерод като основен материал, а композитният материал от въглеродни влакна не е единственият материал в рамки на велосипеди, джанти и въглеродни пръти. Това е така, защото ултра високата твърдост на въглеродните влакна е предпоставка за процеса. Когато материалът е 100% композитен материал от въглеродни влакна, той е много крехък и има тенденция да разкъсва в посоката на влакното. За да упражни своята твърдост, въглеродните влакна (плат) се потапят в епоксидна смола преди формоване, образувайки композитен материал. Частите от въглеродни влакна на велосипеда се обработват чрез такива етапи на обработка. Смолата играе ключова роля в образуването на въглеродни платове, запазвайки въглеродните влакна заедно и увеличавайки издръжливостта и издръжливостта. Въглеродните влакна, напоени със смола и пластифицирани, ще абсорбират удар и вибрации, когато срещнат удар, и могат да се деформират без счупване, за да се постигне перфектната производителност, изисквана от материала на велосипеда.

Въглеродните влакна са много магически материал, чиято твърдост е напълно различна от тази на метала. Твърдостта на продуктите от въглеродни влакна е по-лесна за контрол и характеристиките на твърдост могат да бъдат представени в една посока. Преди да направите модел на рамката, разнообразието, здравината, посоката на влакното, прилягането на карбонова кърпа Ориентацията е средство за контролиране на цялостната производителност на рамката, така че неговата твърдост може да се регулира в зависимост от това как композитният материал от въглеродни влакна се регулира да бъде в права линия или поставен в матрица, която се нарича анизотропия. Металите, напротив, са изотропни, проявяващи същите свойства на якост и твърдост във всяка ос на материала. В допълнение към превъзхождащите метали, той има предимството да бъде по-лек от другите материали, с които сме запознати.

С итерацията и напредъка на технологията за обработка на въглеродни влакна инженерите на рамките използват анизотропия от въглеродни влакна, за да координират и комбинират степента на якост на въглеродните платове, количеството импрегниран материал, формата, размера и ориентацията на нишките от въглеродни влакна и времето за печене чрез софтуерни програми. позиция за контрол на производителността на карбоновата рамка или карбоновото колело. По този начин рамките от въглеродни влакна се доближават до крайния баланс на безкрайна лекота и геометрична якост, така че компонентите от въглеродни влакна имат безкрайно технологично пространство. Въпреки това, цената на висококачествена въглеродна кърпа все още е висока и тези деликатни дизайни и процедури, както и необходимата работна ръка, също са много скъпи. Всички те добавят към мистиката на велосипедите от въглеродни влакна.

Производствен процес на въглеродни рамки

Частите от въглеродни влакна се обработват в едно парче формоване за печене и леене, както и в сливане и лепене. И двата метода на формоване имат свои собствени предимства и недостатъци, но като цяло интегрираната рамка от въглеродни влакна е по-полезна за производителността на продукта и по-трудна. С цялостното проследяване на технологията на въглеродните влакна, дизайна и занаятчийската изработка на местни автомобилни компании, пазара на автомобили с въглеродни влакна е пълен с очаквания в индустрията. Нека се възползваме от процеса на производствената линия на въглеродни влакна на Шандонг Руибао, за да видим как въглеродният плат се трансформира в рамка с висока производителност стъпка по стъпка. .

▲ Пълната въглеродна рамка е напълно квалифицирана за ДН с най-високи изисквания за якост, а общото тегло от 5 кг е наполовина по-леко от това на алуминиевата рамка.

Производствени стъпки

Стъпка 1: Първо, тъкане на прежда и производство на въглеродна прежда в композитни материали от въглеродни влакна с различни спецификации. Процесът на тъкане на прежда е подобен на тъкане на плат, т.е. въглеродната прежда се изтъква в различни суровини от въглеродни платове чрез механично тъкане съгласно техническите стандарти. След това въглеродната кърпа се накисва в съответния разтвор на смола и след това се изсушава и образува, за да се фиксира въглеродната кърпа. Интересно е, че за да се предотврати деформацията на въглеродната прежда, понякога се съхранява в хладилно съхранение.

▲ Тъкане на въглеродна прежда, т.е. ембрионалната кърпа от въглеродна кърпа.

Стъпка 2: Научно изрежете въглеродната прежда и маркирайте всяко парче въглеродна кърпа подробно. Всяка рамка от въглеродни влакна е изработена от стотици различни въглеродни кърпи. Големи парчета въглероден плат ще бъдат грубо нарязани на парчета, които са лесни за работа. форма. Рамката се състои от повече от 500 индивидуални колажа от въглеродни платове. Всеки модел изисква специфичен тип въглеродна кърпа и дори ако се използва една и съща мухъл, количеството въглеродни влакна кърпа варира.

▲ Нарязан въглероден плат за колаж на различни части.

Стъпка 3: Това е материалът на намотката отново, т.е. полагане на нарязания препрег от въглеродни влакна върху материала на ядрото в специфичен ред и ъгъл, за да го направи първоначално да има формата на рамката, чакайки следващата стъпка на втвърдяване, операцията по намотка на фабриката Извършва се в затворена работилница без прах и екологичните изисквания са много строги. Тъй като са включени някои търговски тайни и технически патенти, тук може да се види само малка част от сложния процес.

▲ Прикрепете импрегнираната със смола въглеродна прежда към материала на ядрото.

Стъпка 4: Влезте в етапа на формоване, който е да поставите валцувания продукт в матрицата за формоване и да го екструдирате при висока температура. Машинката от въглеродни влакна също е връзка, където технологията и разходите са концентрирани. Необходимо е да се гарантира, че матрицата и рамката имат една и съща скорост на термично разширение, което е важно за гарантиране точността на рамката играе много важна роля, особено в днешните все по-високи изисквания за точността на производството на велосипеди.

▲ След като материалът на намотката се поставя в матрицата за високотемпературно леене.

Стъпка 5: За частите, които не могат да бъдат интегрирани, е необходимо частите да се свържат със специално лепило и след това да ги фиксират в пълно цяло чрез печене на висока температура. По това време залепената рамка ще бъде затегната върху специална арматура от въглеродни влакна и изпратена в фурната за втвърдяване за втвърдяване Когато процесът на втвърдяване е завършен, рамката може да бъде извадена от фурната за втвърдяване и извадена от приспособлението. .

▲ Частите се втвърдяват чрез свързване и печене, за да се образува пълна форма.

Стъпка 6: Накрая рамката е ръчно шлайфана и обновена, пробита и др След шлайфане и подрязване рамката е готова за окончателно боядисване и лепенки, като мокрите трансферни лепенки се правят преди лакиране. След това красива и мощна карбонова рамка е завършена.

▲ Работилница за шлифоване и пробиване на карбонови рамки.

▲ Крайната процедура по пръскане и етикетиране.

▲ Структурата на въглеродния материал от клас Т800 след хиляда пъти увеличение.