탄소 섬유 복합 재료 가공 가이드
탄소 섬유 복합 재료: 가공 가이드
탄소 섬유(CF) 복합 재료 가공은 금속 부품 설계 배경에서 생산 또는 설계를 생각하는 대부분의 엔지니어를 고려할 때 까다로운 비즈니스입니다.그것은 블랙 알루미늄이라고 불리며 그 디자인과 제작은 블랙 아트로 묘사되었습니다.뭐야, 정말?
이 설계 가이드의 목적은 탄소 섬유 복합 재료에 대한 일반 정보 및 사양과 탄소 섬유 복합 재료로 경량 고성능 제품을 설계하기 위한 몇 가지 지침을 제공하는 것입니다.
왜 탄소 섬유
탄소 섬유 복합 재료는 균질한 금속 및 플라스틱에 비해 뛰어난 기계적 특성을 가지고 있습니다.재질이 강하고 뻣뻣하며 가볍습니다.이 복합 재료는 우주선, 전투기 및 경주용 자동차의 구성 요소와 같이 가볍고 우수한 성능이 가장 중요한 응용 분야에 선택되는 재료입니다.
탄소 섬유 복합 재료 란 무엇입니까?
복합재료는 보강재(섬유)와 기지(수지)를 결합하여 만들어지며, 이러한 섬유와 기지의 결합은 어느 하나의 재료보다 우수한 특성을 제공합니다.복합 재료에서 섬유는 대부분의 하중을 전달하며 재료 특성의 주요 기여자입니다.수지는 섬유 사이의 하중 전달을 돕고 섬유가 좌굴되는 것을 방지하며 재료를 함께 묶습니다.
비용은 얼마입니까?
역사적으로 탄소 섬유 복합 재료는 매우 고가여서 특별한 용도로만 사용이 제한되었습니다.그러나 지난 17년 동안 소비가 증가하고 제조 공정의 자동화가 증가함에 따라 탄소 섬유 복합 재료의 가격이 하락했습니다.결합된 효과는 고급 알루미늄 제품의 전체 비용을 낮추었습니다.오늘날 탄소 섬유 복합 재료는 스포츠 용품, 고성능 보트, 고성능 차량 및 고성능 산업 기계와 같은 많은 응용 분야에서 경제적으로 실행 가능합니다.
애플리케이션
복합 재료는 매우 다양합니다.엔지니어는 원하는 재료 특성을 얻기 위해 다양한 섬유와 수지 중에서 선택할 수 있습니다.또한 재료 두께와 섬유 방향을 각 용도에 맞게 최적화할 수 있습니다.
탄소 섬유 복합 재료의 장점은 다음과 같습니다.
1. 높은 비강성(강성을 밀도로 나눈 값)
2. 높은 비강도(강도를 밀도로 나눈 값)
3. 매우 낮은 열팽창 계수(CTE)
4.X-ray 투명(저분자량으로 인해)
탄소 섬유 복합 재료는 어떤 응용 분야에 사용됩니까?
높은 비강도, 강성 및 낮은 CTE를 가진 탄소 섬유 복합 재료의 고유한 위치는 아래 표와 같이 많은 응용 분야에서 고유한 위치를 제공합니다.
탄소 섬유 복합 재료의 일반적인 응용
디자인 정보
탄소 섬유 복합 재료는 필요한 방향과 위치에서 강도 및/또는 강성을 갖도록 부품을 맞춤화할 수 있기 때문에 "디자이너의 재료"로 간주됩니다.이것은 전략적으로 재료를 배치하고 요구 사항에 가장 적합하도록 섬유 방향을 지정하여 달성됩니다.또한 탄소 섬유 복합 재료가 제공하는 설계 및 제조 유연성은 현장에서 많은 기능을 통합 및 통합하는 등 설계를 최적화하여 총 부품 가격을 더욱 낮출 수 있는 기회를 제공합니다.
압형
금형은 복합 부품의 모양을 정의하는 데 사용됩니다.복합 부품은 금형의 모든 모양과 기능을 선택합니다.따라서 부품의 품질은 금형의 품질에 크게 영향을 받습니다.금형은 수컷 또는 암컷일 수 있습니다.암 금형이 가장 일반적이며 외부 표면이 매끄러운 부품을 생산하는 반면 수 금형은 내부 표면이 매끄러운 부품을 생산합니다.프레스를 사용하여 부품을 통합하는 경우 일치하는 금형(수컷 및 암컷)이 필요합니다.
일반적으로 "클램쉘"이라고 하는 두 부분으로 된 도구
주형은 복합 재료, 금속 충전 에폭시로 만들거나 알루미늄 또는 강철로 가공할 수 있습니다.사용되는 금형 및 재료의 유형은 부품 유형 및 생산 수량에 따라 다릅니다.
제조공정
고급 탄소 섬유 생산은 일반적으로 열경화성 수지가 미리 함침된 탄소 섬유를 사용하여 수행됩니다.사용된 두 가지 주요 방법은 다음과 같습니다.
1. 핸드 레이업
사전 함침된 직조 재료의 수작업 레이업은 여전히 복합 제조 산업의 큰 부분이며 평평한 플라이를 복잡한 모양으로 만드는 데 인력의 기술과 경험이 필요합니다.고성능의 복잡한 부품을 생산할 수 있지만 비용이 많이 들고 가변성이 높은 공정이 될 수 있습니다.
2. 자동 광섬유 배치(AFP)
고려해야 할 주요 사항은 사용 중인 섬유의 너비와 압축 롤러 반경입니다.
