¿Cómo hacer un marco de fibra de carbono?

Lo que llamamos fibra de carbono es en realidad un compuesto basado en carbono, y el compuesto de fibra de carbono no es el único material en el marco de la bicicleta, la llanta y la barra de carbono. Esto se debe a que la Alta rigidez de la fibra de carbono es un requisito previo para el proceso. Cuando el material es 100% compuesto de fibra de carbono, es muy frágil y tiende a romperse a lo largo de la dirección de la fibra. Para ejercer su rigidez, la fibra de carbono (tela) se sumerge en la resina epoxi antes del moldeo para formar un compuesto. Las piezas de fibra de carbono de la bicicleta se procesan mediante este proceso. La resina juega un papel clave en la formación de la tela de carbono, manteniendo las fibras de carbono juntas, aumentando la resistencia y durabilidad. Las fibras de carbono empapadas en resina y plastificadas absorben el impacto y la vibración cuando se encuentran con el impacto, y pueden deformarse sin romperse, logrando así las propiedades perfectas del material de bicicleta.

La fibra de carbono es un material muy mágico, su rigidez es completamente diferente del metal. La rigidez de los productos de fibra de carbono es más fácil de controlar, y las características de rigidez se pueden mostrar en una dirección. Antes de hacer el modelo de marco, el tipo, la fuerza, la dirección de la fibra y la adherencia de la tela de fibra de carbono. La orientación es un medio para controlar el rendimiento general del marco, por lo que la rigidez de los compuestos de fibra de carbono se puede ajustar de acuerdo a cómo se ajustan a la línea recta o se colocan en el molde, que se llama anisotropía. Por el contrario, el metal es isotrópico y muestra las mismas propiedades de resistencia y rigidez en cualquier eje del material. Además de ser superior al metal, tiene la ventaja de ser más ligero que otros materiales que conocemos.

Con la iteración y el progreso de la tecnología de procesamiento de fibra de carbono, el ingeniero de marcos utiliza la anisotropía de fibra de carbono para coordinar y combinar el grado de resistencia de la tela de carbono, la cantidad de material impregnado, la forma, el tamaño y la dirección de la hebra de fibra de carbono y el tiempo de cocción a través del programa de software. Para controlar el rendimiento del marco de carbono o rueda de carbono. De esta manera, el marco de fibra de carbono alcanza el equilibrio final de peso ligero ilimitado y fuerza geométrica, por lo que el componente de fibra de carbono tiene un espacio de procesamiento ilimitado. Sin embargo, el precio de la tela de carbono de alta calidad sigue siendo alto, y estos diseños y procedimientos delicados, as í como la mano de obra necesaria, son caros. Todo esto aumenta el misterio de las bicicletas de fibra de carbono.

Proceso de fabricación de marcos de fibra de carbono

Los componentes de fibra de carbono se forman mediante horneado y fundición integrales, as í como mediante empalme y Unión. Ambos métodos tienen sus propias ventajas y desventajas, pero en general, el marco integrado de fibra de carbono es más ventajoso y más difícil para el rendimiento del producto. Con el seguimiento general de la tecnología, el diseño y la tecnología de fibra de carbono de las empresas nacionales de automóviles, el mercado de automóviles de fibra de carbono está lleno de expectativas en la industria. Vamos a utilizar el proceso de línea de fibra de carbono de Shandong ruibao para ver cómo la tela de carbono se convierte en un marco de alto rendimiento paso a paso.

▲ El marco de carbono completo cumple plenamente los requisitos de resistencia máxima de DH, y el peso total de 5 kg es medio más ligero que el marco de aluminio.

Pasos de fabricación

Paso 1: En primer lugar, tejer el hilo de carbono en una variedad de especificaciones de compuestos de fibra de carbono. El proceso de tejer hilados es similar al tejido, es decir, los hilados de carbono se tejen mecánicamente en una variedad de materiales de tela de carbono de acuerdo con las normas técnicas. La tela de carbono se sumerge en la solución de resina correspondiente, luego se seca y se forma para fijar la tela de carbono. Curiosamente, los hilados de carbono a veces se almacenan en almacenes frigoríficos para evitar la deformación.

▲ Tejido de hilo de carbono, es decir, tejido embrionario de tela de carbono.

Paso 2: cortar científicamente el hilo de carbono y marcar cada pedazo de tela de carbono en detalle. Cada marco de fibra de carbono está hecho de cientos de diferentes telas de carbono. Grandes trozos de tela de carbono se cortarán aproximadamente en pequeños trozos fáciles de manejar. Forma Un marco consiste en más de 500 collages individuales de tela de carbono. Cada modelo requiere un tipo específico de tela de fibra de carbono, e incluso si se utiliza el mismo molde, el número de tela de fibra de carbono variará.

▲ Cortar la tela de carbono para unir las partes.

Paso 3: una vez más, el material enrollado, es decir, el prepreg de fibra de carbono cortado se coloca en el material del núcleo en una secuencia y ángulo específicos, de modo que inicialmente tiene la forma del marco, a la espera del siguiente paso de curado, es decir, la operación de devanado en la fábrica de rebol. Esto se lleva a cabo en un taller cerrado y libre de polvo con requisitos ambientales muy estrictos. Debido a algunos secretos comerciales y patentes tecnológicas, sólo se puede ver una pequeña parte de un proceso complejo.

▲ El hilo de carbono impregnado de resina se adhiere al material del núcleo.

Paso 4: Introduzca la fase de moldeo, ponga el producto laminado en el molde de moldeo y extruda a alta temperatura. El molde de fibra de carbono es también una parte de la tecnología y la concentración de costos. Es importante asegurar que el molde y el marco tengan la misma tasa de expansión térmica, lo que es muy importante para garantizar la precisión del marco, especialmente en la fabricación de bicicletas cada vez más exigentes hoy en día.

▲ El material de la bobina se coloca en el molde y se fundirá a alta temperatura.

Paso 5: para las piezas que no pueden formarse en su totalidad, es necesario unir las piezas con pegamento especial y luego fijarlas en su totalidad mediante horneado a alta temperatura. En este punto, el marco pegado se sujetará a un soporte especial de fibra de carbono y se enviará al horno de curado para su curado. Una vez finalizado el proceso de curado, el marco se puede retirar del horno de curado y del aparato.

▲ Las piezas se solidifican mediante unión y horneado para formar una forma completa.

Paso 6: Por último, lijar a mano, renovar, perforar, etc. después de lijar y recortar, el marco está listo para la pintura final y calcomanías, y aplicar calcomanías de transferencia húmeda antes de la pintura. Luego se completa un hermoso y poderoso marco de fibra de carbono.

▲ Taller de perforación de marcos de carbono.

▲ Procedimientos finales de pulverización y etiquetado.

▲ La estructura del material de carbono de grado t800 se amplificó 1000 veces.