วิธีการทำกรอบคาร์บอนไฟเบอร์?

คาร์บอนไฟเบอร์ที่เรากำลังพูดถึงนั้น จริงๆ แล้วเป็นวัสดุคอมโพสิตชนิดหนึ่ง ที่ใช้คาร์บอนเป็นวัสดุหลัก และคาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิต ไม่ใช่วัสดุเพียงชนิดเดียว ที่อยู่ในกรอบจักรยาน ขอบล้อ และแท่งคาร์บอน นี่เป็นเพราะความแข็งแกร่งสูงเป็นพิเศษของคาร์บอนไฟเบอร์เป็นข้อกําหนดเบื้องต้นสําหรับกระบวนการนี้ เมื่อวัสดุเป็นวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ 100% มันเปราะบางมากและมีแนวโน้มที่จะฉีกขาดในทิศทางของเส้นใย ในการเล่นความแข็งแกร่งคาร์บอนไฟเบอร์ (ผ้า) จุ่มลงในอีพ็อกซี่เรซินก่อนการขึ้นรูปเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิต ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ของจักรยานได้รับการประมวลผลผ่านขั้นตอนการประมวลผลดังกล่าว เรซินมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของผ้าคาร์บอนเพื่อให้คาร์บอนไฟเบอร์อยู่ด้วยกันเพิ่มความเหนียวและความทนทาน คาร์บอนไฟเบอร์ที่แช่อยู่ในเรซินและ plasticized จะดูดซับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนเมื่อพบกับแรงกระแทกและอาจเปลี่ยนรูปได้โดยไม่แตกหักเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สมบูรณ์แบบสำหรับวัสดุจักรยาน

คาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุที่วิเศษมาก ความแข็งของมันแตกต่างจากโลหะอย่างสิ้นเชิง ความแข็งของผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์สามารถควบคุมได้ง่ายขึ้นและลักษณะความแข็งสามารถนำเสนอในทิศทางเดียว ก่อนที่จะทำแบบจำลองเฟรมความหลากหลายของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์, ความแข็งแรง, ทิศทางของเส้นใย, ทิศทางที่พอดีเป็นวิธีการควบคุมประสิทธิภาพโดยรวมของเฟรมดังนั้นจึงสามารถปรับความแข็งแกร่งตามวิธีการคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ปรับให้ตรงหรือวางไว้ในแม่พิมพ์ซึ่งเรียกว่า anisotropic ในทางตรงกันข้ามโลหะเป็น isotropic ซึ่งแสดงคุณสมบัติความแข็งแรงและความแข็งแกร่งเดียวกันบนแกนใด ๆ ของวัสดุ นอกจากจะเหนือกว่าโลหะแล้วยังมีข้อดีที่เบากว่าวัสดุอื่นที่เราคุ้นเคย

ด้วยการทำซ้ำและความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการประมวลผลคาร์บอนไฟเบอร์วิศวกรกรอบใช้คาร์บอนไฟเบอร์ isotropic ในการประสานงานและรวมเกรดความแข็งแรงของผ้าคาร์บอนปริมาณของวัสดุที่ชุบรูปร่างขนาดและการวางแนวของเส้นใยคาร์บอนและเวลาการอบผ่านโปรแกรมซอฟต์แวร์ ตำแหน่งเพื่อควบคุมประสิทธิภาพของกรอบคาร์บอนหรือล้อคาร์บอน ด้วยวิธีนี้เฟรมคาร์บอนไฟเบอร์มีความสมดุลสูงสุดของน้ำหนักเบาที่ไม่มีที่สิ้นสุดและความแข็งแรงทางเรขาคณิตเพื่อให้สมาชิกคาร์บอนไฟเบอร์มีพื้นที่การประมวลผลที่ไม่มีที่สิ้นสุด อย่างไรก็ตาม ราคาผ้าคาร์บอนเกรดสูงยังคงสูง การออกแบบและขั้นตอนที่ละเอียดอ่อนเหล่านี้ รวมถึงกําลังคนที่ต้องใช้ ก็แพงมากเช่นกัน สิ่งเหล่านี้ได้เพิ่มความลึกลับของจักรยานคาร์บอนไฟเบอร์

กระบวนการผลิตกรอบคาร์บอน

ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ขึ้นรูปด้วยการอบและการหล่อชิ้นเดียวนอกจากนี้ยังสามารถขึ้นรูปด้วยการประกบและกาว ทั้งสองวิธีการขึ้นรูปมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง แต่โดยรวมแล้วกรอบคาร์บอนไฟเบอร์แบบบูรณาการจะเป็นประโยชน์และยากสำหรับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ด้วยการติดตามที่ครอบคลุมของเทคโนโลยีคาร์บอนไฟเบอร์การออกแบบและกระบวนการโดย บริษัท รถยนต์ในประเทศตลาดรถยนต์คาร์บอนไฟเบอร์เต็มไปด้วยความคาดหวังในอุตสาหกรรม ลองใช้กระบวนการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ในมณฑลซานตง Ruibao เพื่อดูว่าผ้าคาร์บอนสามารถเปลี่ยนเป็นกรอบที่มีประสิทธิภาพสูงทีละขั้นตอนได้อย่างไร

▲ เฟรมคาร์บอนทั้งหมดสอดคล้องกับ DH ที่ต้องการความแข็งแรงสูงสุดโดยมีน้ำหนักรวม 5 กิโลกรัมน้อยกว่าเฟรมอลูมิเนียมครึ่งหนึ่ง

ขั้นตอนการผลิต

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นแรกทอเส้นด้ายและเส้นด้ายคาร์บอนเป็นวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีคุณสมบัติต่างๆ กระบวนการทอเส้นด้ายจะคล้ายกับการทอผ้า คือ การทอเส้นด้ายคาร์บอนเป็นวัตถุดิบต่างๆ ของผ้าคาร์บอนโดยการทอด้วยเครื่องจักรตามมาตรฐานทางเทคนิค จากนั้นผ้าคาร์บอนจะถูกแช่ในสารละลายเรซินที่สอดคล้องกันและแห้งและรูปร่างเพื่อแก้ไขผ้าคาร์บอน สิ่งที่น่าสนใจคือเพื่อป้องกันไม่ให้เส้นด้ายคาร์บอนบิดเบี้ยวบางครั้งก็แช่เย็น

▲ ทอเส้นด้ายคาร์บอนซึ่งเป็นผ้าสีเทาของผ้าคาร์บอน

ขั้นตอนที่ 2: ตัดลวดคาร์บอนทางวิทยาศาสตร์และทำเครื่องหมายผ้าคาร์บอนแต่ละชิ้นอย่างละเอียด กรอบคาร์บอนไฟเบอร์แต่ละชิ้นทำจากผ้าคาร์บอนหลายร้อยชิ้นที่แตกต่างกัน ผ้าคาร์บอนชิ้นใหญ่จะถูกตัดหยาบเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่ใช้งานง่าย รูปร่าง เฟรมเดียวประกอบด้วยผ้าคาร์บอนมากกว่า 500 ชิ้น โดยแต่ละรุ่นต้องใช้ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดเฉพาะ ซึ่งแม้จะใช้แม่พิมพ์เดียวกัน แต่ปริมาณผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จะแตกต่างกัน

▲ ตัดผ้าคาร์บอนเพื่อตัดปะชิ้นส่วนต่างๆ

ขั้นตอนที่ 3: ขดลวดอีกครั้งคือการตัดคาร์บอนไฟเบอร์ prepreg ถูกวางไว้บนวัสดุหลักตามลำดับและมุมที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้เบื้องต้นมีรูปร่างของกรอบรอการบ่มขั้นตอนต่อไปการดำเนินการขดลวดของโรงงาน Ruibao จะดำเนินการในการประชุมเชิงปฏิบัติการแบบปิดและปราศจากฝุ่นข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมาก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับความลับทางการค้าและสิทธิบัตรทางเทคนิค มีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของกระบวนการที่ซับซ้อนเท่านั้นที่สามารถมองเห็นได้ที่นี่

▲ วางลวดคาร์บอนชุบเรซินลงบนวัสดุหลัก

ขั้นตอนที่ 4: เข้าสู่ขั้นตอนการขึ้นรูปและใส่ผลิตภัณฑ์ที่รีดแล้วลงในแม่พิมพ์ขึ้นรูปและอัดขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูง แม่พิมพ์คาร์บอนไฟเบอร์ยังเป็นการเชื่อมโยงที่มีความเข้มข้นของเทคโนโลยีและต้นทุน ต้องแน่ใจว่าแม่พิมพ์และกรอบมีอัตราการขยายตัวทางความร้อนเท่ากันซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเฟรมมีความแม่นยำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในวันนี้ซึ่งต้องการความแม่นยำในการผลิตจักรยานมากขึ้น

▲ หลังจากใส่ขดลวดลงในแม่พิมพ์สำหรับการหล่อตายที่อุณหภูมิสูง

ขั้นตอนที่ 5: สำหรับชิ้นส่วนที่ไม่สามารถขึ้นรูปได้ทั้งหมดชิ้นส่วนจะต้องถูกผูกมัดด้วยกาวพิเศษจากนั้นแก้ไขให้เป็นชิ้นเดียวโดยการอบที่อุณหภูมิสูง ณ จุดนี้เฟรมที่ติดกาวจะถูกยึดติดกับที่หนีบคาร์บอนไฟเบอร์พิเศษและส่งไปยังเตาเผาบ่มเพื่อบ่ม เมื่อกระบวนการบ่มเสร็จสมบูรณ์เฟรมสามารถถอดออกจากเตาบ่มและออกจากที่หนีบ

▲ ชิ้นส่วนบ่มด้วยการยึดติดและการอบเพื่อสร้างรูปร่างที่สมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 6: ในที่สุดเฟรมจะถูกขัดด้วยมือตกแต่งใหม่เจาะ ฯลฯ หลังจากขัดและตกแต่งแล้วเฟรมสามารถทาสีขั้นสุดท้ายและรูปลอกได้และรูปลอกการถ่ายโอนแบบเปียกก่อนการทาสี จากนั้นกรอบคาร์บอนที่สวยงามและทรงพลังก็เสร็จสมบูรณ์

▲ โรงงานบดและเจาะเฟรมคาร์บอน

▲ ขั้นตอนการฉีดพ่นและติดฉลากขั้นสุดท้าย

▲ โครงสร้างของวัสดุคาร์บอนเกรด T800 หลังจากการขยายหลายพันเท่า