Jak vyrobit rámy z uhlíkových vláken?

To, co nazýváme uhlíkovými vlákny, je ve skutečnosti kompozitní materiál s uhlíkem jako hlavním materiálem a kompozitní materiál uhlíkových vláken není jediným materiálem v rámech jízdních kol, ráfcích a uhlíkových tyčích. Je to proto, že ultra vysoká tuhost uhlíkových vláken je předpokladem pro tento proces. Pokud je materiál kompozitní materiál 100% uhlíkových vláken, je velmi křehký a má tendenci trhat ve směru vláken. Za účelem uplatnění jeho tuhosti je uhlíkové vlákno (tkanina) před tvarováním ponořeno do epoxidové pryskyřice a vytvoří kompozitní materiál. Všechny části uhlíkových vláken jízdního kola jsou zpracovány těmito kroky zpracování. Pryskyřice hraje klíčovou roli při tvorbě uhlíkových tkanin, udržuje uhlíková vlákna pohromadě a zvyšuje houževnatost a odolnost. Uhlíkové vlákno namočené v pryskyřici a změkčené absorbuje nárazy a vibrace, když narazí na náraz, a může se deformovat bez zlomení, aby se dosáhlo dokonalého výkonu požadovaného materiálem jízdního kola.

Uhlíkové vlákno je velmi magický materiál, jehož tuhost je zcela odlišná od kovu. Tuhost výrobků z uhlíkových vláken je snadnější kontrolovat a charakteristiky tuhosti mohou být prezentovány v jednom směru. Před vytvořením rámového modelu je rozmanitost, pevnost, směr vláken, přizpůsobení uhlíkové tkaniny Orientace prostředkem pro kontrolu celkového výkonu rámu, takže jeho tuhost může být upravena v závislosti na tom, jak je kompozitní materiál uhlíkových vláken upraven tak, aby byl v přímé linii nebo umístěn do formy, která se nazývá anizotropie. Kovy jsou naopak izotropní a vykazují stejné pevnostní a tuhostní vlastnosti v jakékoli ose materiálu. Kromě toho, že překonává kovy, má výhodu, že je lehčí než ostatní materiály, které známe.

S iterací a pokrokem technologie zpracování uhlíkových vláken používají rámoví inženýři anizotropii uhlíkových vláken k koordinaci a kombinaci stupně pevnosti uhlíkové tkaniny, množství impregnovaného materiálu, tvar, velikost a orientaci pramenů uhlíkových vláken a doba pečení prostřednictvím softwarových programů. poloha pro kontrolu výkonu karbonového rámu nebo karbonového kola. Tímto způsobem se rámy z uhlíkových vláken přibližují k dokonalé rovnováze nekonečné lehkosti a geometrické pevnosti, takže komponenty z uhlíkových vláken mají nekonečný procesní prostor. Cena vysoce kvalitních uhlíkových tkanin je však stále vysoká a tyto jemné konstrukce a postupy, stejně jako požadovaná pracovní síla, jsou také velmi drahé. To vše přidává k mystice kol z karbonových vláken.

Výrobní proces uhlíkových rámů

Díly z uhlíkových vláken se zpracovávají v jednodílném pečení a lití, a také při spojování a lepení formy. Obě metody lisování mají své vlastní výhody a nevýhody, ale obecně je integrovaný rám z uhlíkových vláken výhodnější pro výkon výrobku a obtížnější. S celkovým sledováním technologie uhlíkových vláken, designu a řemeslného zpracování domácích automobilových společností je trh s uhlíkovými vlákny plný očekávání v tomto odvětví. Využijme procesu výroby uhlíkových vláken společnosti Shandong Ruibao a podívejme se, jak se uhlíková tkanina krok za krokem transformuje na vysoce výkonný rám.

▲ Plnouhlíkový rám je plně kvalifikovaný pro DH s nejvyššími požadavky na pevnost a celková hmotnost 5kg je o polovinu lehčí než hmotnost hliníkového rámu.

Výrobní kroky

Krok 1: Nejprve tkaní příze a výroba uhlíkové příze do kompozitních materiálů uhlíkových vláken různých specifikací. Proces tkaní příze je podobný tkaní tkaniny, tj. uhlíková příze je tkaná do různých surovin uhlíkových tkanin mechanickým tkaním podle technických norem. Poté se uhlíková hadřík namočí v odpovídajícím roztoku pryskyřice a pak vysuší a vytvoří pro upevnění uhlíkové hadřík. Je zajímavé, že aby se zabránilo deformaci uhlíkové příze, je někdy skladována v chladírenském skladu.

▲ Tkaní uhlíkové příze, to je embryová tkanina uhlíkové tkaniny.

Krok 2: Vědecky střihněte uhlíkovou přízi a označte každý kus uhlíkové látky detailně. Každý rám z uhlíkových vláken je vyroben ze stovek různých uhlíkových tkanin. Velké kusy uhlíkové tkaniny budou zhruba nakrájeny na kusy, které se snadno ovládají. tvar. Rám je tvořen více než 500 jednotlivými karbonovými látkovými kolážemi. Každý model vyžaduje specifický typ uhlíkové tkaniny, a i když se používá stejná forma, množství uhlíkových vláken se liší.

▲ Řezaná uhlíková tkanina pro koláž různých částí.

Krok 3: Jedná se opět o materiál cívky, to znamená, že položí řezaný prepreg uhlíkových vláken na jádrový materiál v určitém pořadí a úhlu, aby měl zpočátku tvar rámu, čeká na další krok vytvrzování, navíjení operace továrny Ruibao Provádí se v uzavřené bezprachové dílně a požadavky na životní prostředí jsou velmi přísné. Vzhledem k tomu, že se jedná o některá obchodní tajemství a technické patenty, je zde vidět jen malou část složitého procesu.

▲ Připevněte uhlíkovou přízi impregnovanou pryskyřicí k jádrovému materiálu.

Krok 4: Vstupte do fáze tváření, která má umístit válcovaný výrobek do tvářecí matrice a vytlačit ho při vysoké teplotě. Matice z uhlíkových vláken je také spojením, kde se koncentrují technologie a náklady. Je nutné zajistit, aby matrice a rám měly stejnou tepelnou roztažnost, což je důležité pro zajištění přesnosti rámu hraje velmi důležitou roli, zejména v dnešních stále vysokých požadavcích na přesnost výroby jízdních kol.

▲ Poté, co je materiál cívky vložen do formy pro vysokoteplotní tlakové lití.

Krok 5: Pro části, které nelze integrálně tvořit, je nutné díly spojit speciálním lepidlem a pak je upevnit do kompletního celku vysokoteplotním pečením. V této době bude lepený rám upnut na speciální přípravek z uhlíkových vláken a odeslán do vytvrzovací pece pro vytvrzování.Po dokončení procesu vytvrzování může být rám vyjmut z vytvrzovací pece a odstraněn z přípravku.

▲ Díly jsou vytvrzeny lepením a pečením, aby vytvořily kompletní tvar.

Krok 6: Nakonec je rám ručně broušen a renovován, vrtán atd. Po broušení a ořezání je rám připraven k finálnímu lakování a obtiskům, přičemž před lakováním se provádí mokré přenosové obtisky. Pak je dokončen krásný a výkonný karbonový rám.

▲ Dílna na broušení a vrtání karbonových rámů.

▲ Konečný postup postřiku a označování.

▲ Struktura uhlíkového materiálu T800 po tisíckrát zvětšení.