કાર્બન ફાઇબર 95% થી વધુ કાર્બન સામગ્રી સાથે ફાઇબર સામગ્રી છે. તેમાં ઉત્તમ યાંત્રિક, રાસાયણિક, વિદ્યુત અને અન્ય ઉત્તમ ગુણધર્મો છે. તે "નવી સામગ્રીનો રાજા" અને એક વ્યૂહાત્મક સામગ્રી છે જેનો લશ્કરી અને નાગરિક વિકાસમાં અભાવ છે. "બ્લેક ગોલ્ડ" તરીકે ઓળખાય છે.
કાર્બન ફાઇબરની ઉત્પાદન રેખા નીચે મુજબ છે:
પાતળો કાર્બન ફાઇબર કેવી રીતે બને છે?
કાર્બન ફાઈબર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા ટેકનોલોજી અત્યાર સુધી વિકસિત થઈ છે અને પરિપક્વ થઈ છે. કાર્બન ફાઇબર સંયુક્ત સામગ્રીના સતત વિકાસ સાથે, તે જીવનના તમામ ક્ષેત્રો દ્વારા વધુને વધુ તરફેણ કરે છે, ખાસ કરીને ઉડ્ડયન, ઓટોમોબાઇલ, રેલ, વિન્ડ પાવર બ્લેડ, વગેરેની મજબૂત વૃદ્ધિ અને તેની ડ્રાઇવિંગ અસર, કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગનો વિકાસ. . સંભાવનાઓ પણ વધુ વ્યાપક છે.
કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગ સાંકળને અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. અપસ્ટ્રીમ સામાન્ય રીતે કાર્બન ફાઇબર-વિશિષ્ટ સામગ્રીના ઉત્પાદનનો ઉલ્લેખ કરે છે; ડાઉનસ્ટ્રીમ સામાન્ય રીતે કાર્બન ફાઇબર એપ્લિકેશન ઘટકોના ઉત્પાદનનો સંદર્ભ આપે છે. અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ વચ્ચેની કંપનીઓ તેમને કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં સાધન પ્રદાતાઓ તરીકે વિચારી શકે છે. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે:
કાચા રેશમથી કાર્બન ફાઇબર સુધીની સમગ્ર પ્રક્રિયા કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગ શૃંખલાના અપસ્ટ્રીમમાં ઓક્સિડેશન ફર્નેસ, કાર્બોનાઇઝેશન ફર્નેસ, ગ્રાફિટાઇઝેશન ફર્નેસ, સપાટીની સારવાર અને કદ બદલવા જેવી પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થવાની જરૂર છે. ફાઈબર સ્ટ્રક્ચરમાં કાર્બન ફાઈબરનું વર્ચસ્વ છે.
કાર્બન ફાઇબર ઉદ્યોગ સાંકળનો અપસ્ટ્રીમ પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગનો છે, અને એક્રેલોનિટ્રાઇલ મુખ્યત્વે ક્રૂડ ઓઇલ રિફાઇનિંગ, ક્રેકીંગ, એમોનિયા ઓક્સિડેશન વગેરે દ્વારા મેળવવામાં આવે છે; પોલિએક્રાયલોનિટ્રિલ પ્રિકર્સર ફાઇબર, કાર્બન ફાઇબર પૂર્વ-ઓક્સિડાઇઝિંગ અને પૂર્વવર્તી ફાઇબરને કાર્બનાઇઝ કરીને મેળવવામાં આવે છે, અને કાર્બન ફાઇબર સંયુક્ત સામગ્રી કાર્બન ફાઇબર અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા રેઝિન પર પ્રક્રિયા કરીને એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે મેળવવામાં આવે છે.
કાર્બન ફાઇબરની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે ડ્રોઇંગ, ડ્રાફ્ટિંગ, સ્ટેબિલાઇઝેશન, કાર્બનાઇઝેશન અને ગ્રાફિટાઇઝેશનનો સમાવેશ થાય છે. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે:
રેખાંકન:કાર્બન ફાઇબરની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં આ પહેલું પગલું છે. તે મુખ્યત્વે કાચા માલને તંતુઓમાં અલગ કરે છે, જે ભૌતિક પરિવર્તન છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, સ્પિનિંગ લિક્વિડ અને કોગ્યુલેશન લિક્વિડ વચ્ચે માસ ટ્રાન્સફર અને હીટ ટ્રાન્સફર અને અંતે PAN વરસાદ. ફિલામેન્ટ્સ જેલ સ્ટ્રક્ચર બનાવે છે.
ડ્રાફ્ટિંગ:ઓરિએન્ટેડ ફાઇબર્સની સ્ટ્રેચિંગ ઇફેક્ટ સાથે કામ કરવા માટે 100 થી 300 ડિગ્રી તાપમાનની જરૂર પડે છે. તે ઉચ્ચ મોડ્યુલસ, ઉચ્ચ મજબૂતીકરણ, ઘનતા અને PAN ફાઇબરના શુદ્ધિકરણમાં પણ એક મુખ્ય પગલું છે.
સ્થિરતા:થર્મોપ્લાસ્ટિક PAN રેખીય મેક્રોમોલેક્યુલર સાંકળને 400 ડિગ્રી પર ગરમી અને ઓક્સિડેશનની પદ્ધતિ દ્વારા બિન-પ્લાસ્ટિક ગરમી-પ્રતિરોધક ટ્રેપેઝોઇડલ સ્ટ્રક્ચરમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, જેથી તે ઉચ્ચ તાપમાને બિન-ગલન અને બિન-જ્વલનશીલ હોય, ફાઇબરનો આકાર જાળવી રાખે છે, અને થર્મોડાયનેમિક્સ સ્થિર સ્થિતિમાં છે.
કાર્બનીકરણ:PAN માં 1,000 થી 2,000 ડિગ્રીના તાપમાને બિન-કાર્બન તત્વોને બહાર કાઢવા અને અંતે 90% થી વધુ કાર્બન સામગ્રી સાથે ટર્બોસ્ટ્રેટિક ગ્રેફાઇટ માળખું સાથે કાર્બન ફાઇબર્સ પેદા કરવા જરૂરી છે.
ગ્રેફિટાઇઝેશન: આકારહીન અને ટર્બોસ્ટ્રેટિક કાર્બનાઇઝ્ડ સામગ્રીને ત્રિ-પરિમાણીય ગ્રેફાઇટ માળખામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે 2,000 થી 3,000 ડિગ્રી તાપમાનની જરૂર છે, જે કાર્બન ફાઇબરના મોડ્યુલસને સુધારવા માટેનું મુખ્ય તકનીકી માપ છે.
કાચા સિલ્કના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાંથી તૈયાર ઉત્પાદન સુધીના કાર્બન ફાઈબરની વિગતવાર પ્રક્રિયા એ છે કે પાન કાચા સિલ્કનું ઉત્પાદન અગાઉની કાચા સિલ્ક ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. વાયર ફીડરની ભીની ગરમી દ્વારા પ્રી-ડ્રોઇંગ કર્યા પછી, ડ્રોઇંગ મશીન દ્વારા તેને ક્રમિક રીતે પ્રી-ઓક્સિડેશન ફર્નેસમાં ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે. પ્રી-ઓક્સિડેશન ફર્નેસ ગ્રૂપમાં અલગ-અલગ ગ્રેડિયન્ટ તાપમાને શેકવામાં આવ્યા પછી, ઓક્સિડાઇઝ્ડ રેસા રચાય છે, એટલે કે, પ્રી-ઓક્સિડાઇઝ્ડ ફાઇબર્સ; પ્રી-ઓક્સિડાઇઝ્ડ રેસા મધ્યમ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-તાપમાન કાર્બનાઇઝેશન ભઠ્ઠીઓમાંથી પસાર થયા પછી કાર્બન ફાઇબરમાં રચાય છે; ત્યારબાદ કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનો મેળવવા માટે કાર્બન ફાઇબરને અંતિમ સપાટીની સારવાર, કદ બદલવા, સૂકવવા અને અન્ય પ્રક્રિયાઓને આધિન કરવામાં આવે છે. . સતત વાયર ફીડિંગ અને ચોક્કસ નિયંત્રણની સમગ્ર પ્રક્રિયા, કોઈપણ પ્રક્રિયામાં થોડી સમસ્યા સ્થિર ઉત્પાદન અને અંતિમ કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનની ગુણવત્તાને અસર કરશે. કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદનમાં લાંબી પ્રક્રિયા પ્રવાહ, ઘણા તકનીકી મુખ્ય મુદ્દાઓ અને ઉચ્ચ ઉત્પાદન અવરોધો છે. તે બહુવિધ શાખાઓ અને તકનીકોનું એકીકરણ છે.
ઉપરોક્ત કાર્બન ફાઇબરનું ઉત્પાદન છે, ચાલો એક નજર કરીએ કે કાર્બન ફાઇબર ફેબ્રિકનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે!
કાર્બન ફાઇબર કાપડ ઉત્પાદનોની પ્રક્રિયા
1. કટિંગ
પ્રિપ્રેગને કોલ્ડ સ્ટોરેજમાંથી માઈનસ 18 ડિગ્રી પર બહાર કાઢવામાં આવે છે. જાગૃત કર્યા પછી, પ્રથમ પગલું એ ઓટોમેટિક કટીંગ મશીન પરના મટીરીયલ ડાયાગ્રામ અનુસાર સામગ્રીને સચોટ રીતે કાપવાનું છે.
2. ફરસ
બીજું પગલું એ લેઇંગ ટૂલ પર પ્રિપ્રેગ મૂકવું છે, અને ડિઝાઇનની જરૂરિયાતો અનુસાર વિવિધ સ્તરો મૂકે છે. બધી પ્રક્રિયાઓ લેસર પોઝિશનિંગ હેઠળ હાથ ધરવામાં આવે છે.
3. રચના
ઓટોમેટેડ હેન્ડલિંગ રોબોટ દ્વારા, પ્રીફોર્મ કમ્પ્રેશન મોલ્ડિંગ માટે મોલ્ડિંગ મશીનમાં મોકલવામાં આવે છે.
4. કટીંગ
રચના કર્યા પછી, વર્કપીસની પરિમાણીય ચોકસાઈને સુનિશ્ચિત કરવા માટે કટીંગ અને ડીબરિંગના ચોથા પગલા માટે કટીંગ રોબોટ વર્કસ્ટેશન પર મોકલવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા CNC પર પણ ચલાવી શકાય છે.
5. સફાઈ
પાંચમું પગલું એ રિલીઝ એજન્ટને દૂર કરવા માટે ક્લિનિંગ સ્ટેશન પર ડ્રાય આઈસ ક્લિનિંગ કરવાનું છે, જે અનુગામી ગુંદર કોટિંગ પ્રક્રિયા માટે અનુકૂળ છે.
6. ગુંદર
છઠ્ઠું પગલું એ ગ્લુઇંગ રોબોટ સ્ટેશન પર માળખાકીય ગુંદર લાગુ કરવાનું છે. ગ્લુઇંગ પોઝિશન, ગ્લુ સ્પીડ અને ગ્લુ આઉટપુટ બધું સચોટ રીતે એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે. મેટલ ભાગો સાથેના જોડાણનો ભાગ રિવેટેડ છે, જે રિવેટિંગ સ્ટેશન પર હાથ ધરવામાં આવે છે.
7. વિધાનસભા નિરીક્ષણ
ગુંદર લાગુ કર્યા પછી, આંતરિક અને બાહ્ય પેનલ્સ એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. ગુંદર મટાડ્યા પછી, કીહોલ્સ, બિંદુઓ, રેખાઓ અને સપાટીઓની પરિમાણીય ચોકસાઈની ખાતરી કરવા માટે વાદળી પ્રકાશ શોધ કરવામાં આવે છે.
કાર્બન ફાઇબર પર પ્રક્રિયા કરવી વધુ મુશ્કેલ છે
કાર્બન ફાઇબરમાં કાર્બન પદાર્થોની મજબૂત તાણ શક્તિ અને તંતુઓની નરમ પ્રક્રિયાક્ષમતા બંને હોય છે. કાર્બન ફાઇબર ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે નવી સામગ્રી છે. ઉદાહરણ તરીકે કાર્બન ફાઇબર અને આપણા સામાન્ય સ્ટીલને લો, કાર્બન ફાઇબરની મજબૂતાઈ લગભગ 400 થી 800 MPa છે, જ્યારે સામાન્ય સ્ટીલની મજબૂતાઈ 200 થી 500 MPa છે. કઠિનતાને જોતાં, કાર્બન ફાઇબર અને સ્ટીલ મૂળભૂત રીતે સમાન છે, અને તેમાં કોઈ સ્પષ્ટ તફાવત નથી.
કાર્બન ફાઈબરમાં વધુ શક્તિ અને હળવા વજન હોય છે, તેથી કાર્બન ફાઈબરને નવી સામગ્રીનો રાજા કહી શકાય. આ ફાયદાને કારણે, કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝીટ (CFRP) ની પ્રક્રિયા દરમિયાન, મેટ્રિક્સ અને ફાઇબર જટિલ આંતરિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ ધરાવે છે, જે તેમના ભૌતિક ગુણધર્મોને ધાતુઓ કરતા અલગ બનાવે છે. CFRP ની ઘનતા ધાતુઓ કરતા ઘણી નાની છે, જ્યારે મજબૂતાઈ મોટાભાગની ધાતુઓ કરતા વધારે છે. CFRP ની અસંગતતાને કારણે, ફાઇબર પુલ-આઉટ અથવા મેટ્રિક્સ ફાઇબર ડિટેચમેન્ટ ઘણીવાર પ્રક્રિયા દરમિયાન થાય છે; CFRP ઊંચી ગરમી પ્રતિકાર ધરાવે છે અને પ્રતિકાર પહેરે છે, જે તેને પ્રોસેસિંગ દરમિયાન સાધનો પર વધુ માંગ બનાવે છે, તેથી ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મોટી માત્રામાં કટીંગ ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે, જે સાધનોના વસ્ત્રો માટે વધુ ગંભીર છે.
તે જ સમયે, તેના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોના સતત વિસ્તરણ સાથે, આવશ્યકતાઓ વધુને વધુ નાજુક બની રહી છે, અને સામગ્રીની લાગુ પડતી જરૂરિયાતો અને CFRP માટેની ગુણવત્તાની જરૂરિયાતો વધુને વધુ કડક બની રહી છે, જે પ્રક્રિયા ખર્ચનું પણ કારણ બને છે. વધવું
કાર્બન ફાઇબર બોર્ડની પ્રક્રિયા
કાર્બન ફાઇબર બોર્ડની સારવાર અને રચના થયા પછી, ચોકસાઇની જરૂરિયાતો અથવા એસેમ્બલી જરૂરિયાતો માટે કટીંગ અને ડ્રિલિંગ જેવી પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ જરૂરી છે. પ્રક્રિયાના પરિમાણો અને કટીંગ ડેપ્થને કાપવા જેવી સમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, વિવિધ સામગ્રી, કદ અને આકારોના ટૂલ્સ અને ડ્રીલ્સ પસંદ કરવાથી ઘણી અલગ અસરો થશે. તે જ સમયે, સાધનો અને કવાયતની તાકાત, દિશા, સમય અને તાપમાન જેવા પરિબળો પણ પ્રક્રિયાના પરિણામોને અસર કરશે.
પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ પ્રક્રિયામાં, ડાયમંડ કોટિંગ અને ઘન કાર્બાઇડ ડ્રિલ બીટ સાથે તીક્ષ્ણ સાધન પસંદ કરવાનો પ્રયાસ કરો. ટૂલ અને ડ્રિલ બીટનો વસ્ત્રો પ્રતિકાર પોતે જ પ્રોસેસિંગની ગુણવત્તા અને ટૂલની સર્વિસ લાઇફ નક્કી કરે છે. જો ટૂલ અને ડ્રિલ બીટ પર્યાપ્ત તીક્ષ્ણ નથી અથવા અયોગ્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તો તે માત્ર ઘસારાને વેગ આપશે નહીં, ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા ખર્ચમાં વધારો કરશે, પણ પ્લેટને નુકસાન પહોંચાડશે, પ્લેટના આકાર અને કદને અસર કરશે. પ્લેટ પરના છિદ્રો અને ગ્રુવ્સના પરિમાણોની સ્થિરતા. સામગ્રીના સ્તરીય ફાટવાનું કારણ બને છે, અથવા તો બ્લોક તૂટી જાય છે, જેના પરિણામે સમગ્ર બોર્ડ સ્ક્રેપિંગ થાય છે.
જ્યારે શારકામકાર્બન ફાઇબર શીટ્સ, ઝડપ જેટલી ઝડપી, અસર વધુ સારી. ડ્રિલ બિટ્સની પસંદગીમાં, PCD8 ફેસ એજ ડ્રિલ બીટની અનન્ય ડ્રિલ ટીપ ડિઝાઇન કાર્બન ફાઇબર શીટ્સ માટે વધુ યોગ્ય છે, જે કાર્બન ફાઇબર શીટ્સમાં વધુ સારી રીતે પ્રવેશ કરી શકે છે અને ડિલેમિનેશનનું જોખમ ઘટાડી શકે છે.
જાડી કાર્બન ફાઇબર શીટ્સ કાપતી વખતે, ડાબી અને જમણી હેલિકલ એજ ડિઝાઇન સાથે ડબલ-એજ કમ્પ્રેશન મિલિંગ કટરનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. આ તીક્ષ્ણ કટીંગ એજમાં કટીંગ દરમિયાન ઉપર અને નીચે ટૂલના અક્ષીય બળને સંતુલિત કરવા માટે ઉપલા અને નીચલા બંને હેલિકલ ટીપ્સ છે. , એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે કે પરિણામી કટીંગ ફોર્સ સામગ્રીની આંતરિક બાજુ તરફ નિર્દેશિત થાય છે, જેથી કટીંગની સ્થિર સ્થિતિ પ્રાપ્ત થાય અને સામગ્રીના વિઘટનની ઘટનાને દબાવી શકાય. "પાઈનેપલ એજ" રાઉટરની ઉપરના અને નીચલા હીરાના આકારની ધારની ડિઝાઇન પણ અસરકારક રીતે કાર્બન ફાઈબર શીટ્સને કાપી શકે છે. તેની ઊંડા ચિપ વાંસળી કટીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ચિપ્સના વિસર્જન દ્વારા ઘણી કટીંગ ગરમી દૂર કરી શકે છે, જેથી કાર્બન ફાઇબરને નુકસાન ટાળી શકાય. શીટ ગુણધર્મો.
01 સતત લાંબા ફાઇબર
ઉત્પાદન સુવિધાઓ:કાર્બન ફાઇબર ઉત્પાદકોનું સૌથી સામાન્ય ઉત્પાદન સ્વરૂપ, બંડલ હજારો મોનોફિલામેન્ટ્સથી બનેલું હોય છે, જેને વળી જવાની પદ્ધતિ અનુસાર ત્રણ પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવે છે: NT (ક્યારેય ટ્વિસ્ટેડ, અનટ્વિસ્ટેડ), UT (અનટ્વિસ્ટેડ, અનટ્વિસ્ટેડ), TT અથવા ST ( ટ્વિસ્ટેડ, ટ્વિસ્ટેડ), જેમાંથી NT સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા કાર્બન ફાઈબર છે.
મુખ્ય એપ્લિકેશન:મુખ્યત્વે CFRP, CFRTP અથવા C/C સંયુક્ત સામગ્રી જેવી સંયુક્ત સામગ્રી માટે વપરાય છે અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં એરક્રાફ્ટ/એરોસ્પેસ સાધનો, રમતગમતનો સામાન અને ઔદ્યોગિક સાધનોના ભાગોનો સમાવેશ થાય છે.
02 સ્ટેપલ ફાઇબર યાર્ન
ઉત્પાદન સુવિધાઓ:ટૂંકા માટે ટૂંકા ફાઇબર યાર્ન, ટૂંકા કાર્બન તંતુઓમાંથી કાપેલા યાર્ન, જેમ કે સામાન્ય હેતુ પિચ-આધારિત કાર્બન ફાઇબર, સામાન્ય રીતે ટૂંકા ફાઇબરના સ્વરૂપમાં ઉત્પાદનો છે.
મુખ્ય ઉપયોગો:હીટ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી, ઘર્ષણ વિરોધી સામગ્રી, C/C સંયુક્ત ભાગો, વગેરે.
03 કાર્બન ફાઇબર ફેબ્રિક
ઉત્પાદન સુવિધાઓ:તે સતત કાર્બન ફાઈબર અથવા કાર્બન ફાઈબર કાંતેલા યાર્નથી બનેલું છે. વણાટની પદ્ધતિ અનુસાર, કાર્બન ફાઇબર કાપડને વણેલા કાપડ, ગૂંથેલા કાપડ અને બિન-વણાયેલા કાપડમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. હાલમાં, કાર્બન ફાઇબર કાપડ સામાન્ય રીતે વણાયેલા કાપડ છે.
મુખ્ય એપ્લિકેશન:સતત કાર્બન ફાઇબર જેવો જ છે, જે મુખ્યત્વે CFRP, CFRTP અથવા C/C સંયુક્ત સામગ્રીમાં વપરાય છે અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં એરક્રાફ્ટ/એરોસ્પેસ સાધનો, રમતગમતના સામાન અને ઔદ્યોગિક સાધનોના ભાગોનો સમાવેશ થાય છે.
04 કાર્બન ફાઇબર બ્રેઇડેડ બેલ્ટ
ઉત્પાદન સુવિધાઓ:તે એક પ્રકારના કાર્બન ફાઈબર ફેબ્રિકનું છે, જે સતત કાર્બન ફાઈબર અથવા કાર્બન ફાઈબર સ્પન યાર્નમાંથી પણ વણાય છે.
મુખ્ય ઉપયોગ:મુખ્યત્વે રેઝિન-આધારિત રિઇન્ફોર્સિંગ સામગ્રી માટે વપરાય છે, ખાસ કરીને ટ્યુબ્યુલર ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયા માટે.
05 સમારેલી કાર્બન ફાઇબર
