فرآیند کامل تولید پیشآغشته فیبر کربن وی‌نو

در حوزه مواد کامپوزیتی، پیش‌آغشته‌ها بازیگران اصلی بی‌چون‌وچرا هستند. این مواد که به‌طور گسترده در بخش‌های هوافضا، خودرو و وسایل ورزشی استفاده می‌شوند، ستون فقرات بسیاری از فناوری‌های پیشرفته را تشکیل می‌دهند محصولات . امروز شما را به داخل کارخانه می‌بریم تا فرآیند تولید کامل پیش‌آغشته‌ها – از نخ‌های الیاف کربن تا محصول نهایی – را شاهد باشید.

فرآیند تولید پیش‌آغشته

مرحله اول: کشش نخ الیاف کربن
داستان پیش‌آغشته شدن با کشیدن نخ‌های الیاف کربنی آغاز می‌شود. به این رول‌های متراکم الیاف کربنی توجه کنید که با دقت روی تجهیزات کشش چیده شده‌اند. هر نخ الیاف کربنی شبیه به رشته‌ای نازک و سیاه است که با کشش مکانیکی به‌دقت در کنار هم قرار می‌گیرند تا برای ادغام در مراحل بعدی آماده شوند. این مرحله شبیه به تشکیل یک ارتش است که الیاف کربنی پراکنده را جمع‌آوری و در صف سازمان‌دهی می‌کند تا در فرآیندهای بعدی آرایش یکنواختی داشته باشند. این کار پایه‌ای برای ویژگی‌های عملکردی پیش‌آغشته فراهم می‌کند.

مرحله دوم: گرم کردن کامپوزیت
پس از تکمیل فرآیند کشش فیلامنت الیاف کربن، ماده وارد مرحله کامپوزیت گرمایی می‌شود. در اینجا، تحت تأثیر غلتک‌های گرم، دسته‌های الیاف کربن به اتصال اولیه بین لایه‌ها می‌پردازند. گرمای اعمال‌شده تماس محکم‌تر بین الیاف را تسهیل می‌کند، همانند یک فاز «گرم کردن»، و بدین ترتیب شرایط بهینه‌ای برای ادغام بعدی رزین فراهم می‌شود. از طریق این مرحله، دسته‌های الیاف شل به تدریج به لایه‌های الیاف پیوسته تبدیل شده و شکل اولیه یک «ماده» را به خود می‌گیرند.

مرحله سوم: قالب‌دهی غلتکی
در مرحله بعد، فرآیند نورد انجام می‌شود. غلتک‌های سفید به عنوان قالب‌های اصلی عمل کرده و لایه‌های اولیه کربن فایبر ترکیبی را می‌غلتانند. این مرحله نه تنها باعث یکنواختی بیشتر ضخامت لایه‌های فیبر می‌شود، بلکه حفره‌های بین لایه‌ها را نیز بیشتر از بین می‌برد و در نتیجه چیدمان متراکم‌تری از فیبرها ایجاد می‌کند. این کار را می‌توان به نورد کردن خمیر با یک غلتک برای دستیابی به ضخامت یکنواخت تشبیه کرد. تحت تأثیر غلتک‌ها، لایه‌های فیبر کربنی به طور پیوسته به سمت تبدیل شدن به «زیرلایه استاندارد پرپрег» پیش می‌روند.

مرحله چهارم: تزریق رزین
اکنون مهم‌ترین مرحله پیش روی ماست، جایی که لایه‌های فیبر کربن با رزین به طور عمیقی با هم ترکیب می‌شوند. رزین هم به عنوان یک «چسبنده» و هم به عنوان یک «توانمندساز» عمل می‌کند و هر رشته فیبر کربن را به طور یکنواخت اشباع می‌کند. می‌توانید مشاهده کنید که ماده از پیش آغشته شده، پس از آغشته شدن با رزین، سطحی با درخشندگی کاملاً پیشرفته از خود نشان می‌دهد. افزودن رزین نه تنها پیوندهای بین رشته‌های فیبر کربن را تقویت می‌کند، بلکه به ماده از پیش آغشته شده خواص مکانیکی استثنایی، مقاومت در برابر خوردگی و سایر «قدرت‌های برتر» می‌بخشد و آن را قادر می‌سازد تا در شرایط عملیاتی پیچیده مختلف، عملکرد تحسین‌برانگیزی داشته باشد.

مرحله پنجم: پیچش محصول نهایی
پس از انجام مجموعه‌ای از فرآیندهای دقیق و سختگیرانه، پره‌پرگ شکل گرفته است. به‌صورت مرتب روی یک رول پیچیده شده، شبیه به یک طومار که منتظر استفاده باشد و آماده ارسال به خطوط تولید در سراسر جهان است. در آنجا به مواد اصلی قطعات هواپیما، قطعات ماشین‌های مسابقه‌ای با عملکرد بالا، راکت‌های بدمینتون لوکس و سایر محصولات پیشرفته تبدیل خواهد شد.

اگرچه فرآیندهای پره‌پرگ یک‌جهته و دو‌جهته مشابه هستند، اما تفاوت‌هایی نیز بین آنها وجود دارد.

تفاوت اصلی: ساختار الیاف تمامی تفاوت‌ها را تعیین می‌کند.

1. پره‌پرگ یک‌جهته: تمام الیاف به‌صورت موازی و در یک جهت قرار گرفته‌اند. دقیقاً مانند یک «بُرس فوق مقاوم»، تنها می‌تواند تنش‌های کششی بسیار زیادی را در راستای مویی‌های برس تحمل کند.

پیش‌آغشته دوجهتی: الیاف به صورت بافته‌شده در ماتریس فابریک، معمولاً با پارچه‌بافتهای رایج مانند ساده‌بافت، آژوری یا مخملی تولید می‌شوند. الیاف در دو جهت 0° و 90° به هم می‌بافند. دقیقاً مانند یک تکه بوم، این نوع پیش‌آغشته در هر دو جهت دارای استحکام و پایداری است.

مقایسه دقیق: پیش‌آغشته‌های یک‌جهته در مقابل پیش‌آغشته‌های دوجهته

اطلاعات کلی

(1) یک ورق پیش‌آغشته می‌تواند برای چه کاری استفاده شود؟

(2) چگونه یک پیش‌آغشته با کیفیت را با یک نگاه تشخیص دهیم؟

سطح را بررسی کنید: رزین باید دارای براقیت یکنواختی باشد و هیچ «رشته سفید» (الیاف خشک) وجود نداشته باشد.

بافت را لمس کنید: در دمای اتاق نباید چسبنده باشد، اما با گرم شدن ملایم، چسبندگی آن افزایش می‌یابد.

بوی رزین را ارزیابی کنید: رزین خوب بوی ضعیفی از نوع «روزین» دارد؛ بوی تند معمولاً نشانه استفاده از عوامل پخت پایین‌کیفیت است.