Hoogwaardig vormen en lage porositeit

Het autoclaafproces maakt gebruik van hoge druk (meestal 0,5-1,0 MPa) en hoge temperatuur (120-200°C) om te zorgen voor een grondige impregnatie van de vezels met hars, waardoor de porositeit wordt teruggebracht tot minder dan 1-2% (beter dan 3-5% bij RTM). Dit verbetert de mechanische eigenschappen aanzienlijk, waardoor treksterkten van meer dan 2,5 GPa en moduli tot 200 GPa worden bereikt.

Aanpasbaarheid aan complexe geometrieën

Door gebruik te maken van vacuümzakken en matrijzen maakt het autoclaafproces nauwkeurig gieten mogelijk van complexe gebogen oppervlakken en ingewikkelde onderdelen (bijv. onderdelen voor de ruimtevaart), met een maatnauwkeurigheid van ±0,1 mm en een oppervlakteruwheid Ra<1,6 μm, zodat wordt voldaan aan hoge precisie-eisen.

Consistentie en herhaalbaarheid

De procesparameters (druk, temperatuur, uithardingstijd) kunnen nauwkeurig worden geregeld, waardoor een hoge consistentie van batch tot batch wordt gegarandeerd met variaties in mechanische eigenschappen die gewoonlijk <5% zijn. Vergeleken met hand lay-up (met 10-15% fluctuaties in de prestaties) zijn autoclaven beter geschikt voor productie op grote schaal.

Superieure interfaciale hechting  

De hogedrukomgeving verbetert de interfaciale binding tussen vezel en hars en bereikt een interfaciale afschuifsterkte van 60-80 MPa, aanzienlijk hoger dan bij methoden met omgevingsdruk (bijv. vacuüminfusie bij 40-50 MPa), waardoor de interlaminaire afschuifprestaties verbeteren.

Veelzijdigheid

Het is compatibel met verschillende prepregsystemen (epoxy, bismaleimide, enz.) en maakt de productie mogelijk van hoogwaardige structurele componenten die veel gebruikt worden in de ruimtevaart (bijv. Boeing 787 romp, 50% koolstofvezel) en de auto-industrie (bijv. BMW i3 chassis).

Beperkingen: Hoge materiaalkosten (in de miljoenen dollars), hoog energieverbruik (50-100 kWh per cyclus) en lange cyclustijden (2-6 uur). De uitgebreide voordelen zijn echter aanzienlijk in toepassingen met hoge prestaties.

Op maat gemaakte toner fiber molding case

1.1 Procesprincipe

De koolstofvezel prepreg wordt op een mal gelegd volgens de vereiste laagvolgorde, verzegeld in een vacuümzak en in een autoclaaf geplaatst. Onder vacuümomstandigheden ondergaat de autoclaaf processen zoals verwarmen, onder druk zetten, vasthouden, afkoelen en onder druk zetten. Door tegelijkertijd te zorgen voor een uniforme temperatuur en gelijkmatig verdeelde druk in de autoclaaf wordt uitharding bereikt, waardoor de vorming van hoogwaardige oppervlakte- en interne structuren, complexe vormen en koolstofvezelcomposietcomponenten met een groot oppervlak mogelijk wordt.

1.2 Procesontwikkeling

Het autoclaafproces werd ontwikkeld voor de productie van composietmaterialen van de tweede generatie in de jaren 1940 en begon wijdverspreid gebruik te krijgen in de jaren 1960. Sindsdien wordt het op grote schaal toegepast in hightech gebieden zoals lucht- en ruimtevaart, composietmaterialen, elektronica, militair, transport, sportuitrusting en nieuwe energie. Het speelt een belangrijke rol, vooral in de productie van huidachtige componenten, en is een volwassen proces geworden. Composietproducten vervaardigd met behulp van het autoclaafproces zijn goed voor meer dan 50% van de totale composietproductie en meer dan 80% in de luchtvaartsector. Momenteel wordt het autoclaafproces, als een van de primaire methoden voor het gieten van koolstofvezel composietcomponenten, op grote schaal toegepast door veel fabrikanten. fabrikanten van koolstofvezel composietonderdelen.

1.3 Procesapparatuur

1.3.1 Autoclaaf

De autoclaaf is een gespecialiseerde procesapparatuur die ontworpen is voor de vormeigenschappen van composietmaterialen op polymeerbasis. Het is de primaire methode voor de productie van continue vezelversterkte thermohardende composietcomponenten, geschikt voor geavanceerde composietstructuren, honingraat sandwichstructuren en gelijmde metalen of composietstructuren. Het biedt voordelen zoals hoge precisie in temperatuur- en drukregeling, veilige en betrouwbare structuur, goede systeemstabiliteit, laag energieverbruik en eenvoudige bediening en onderhoud. De autoclaaf kan gemodulariseerd en geserialiseerd worden om te voldoen aan de behoeften van verschillende gebieden, processen en specificaties.

1.3.2 Onderdelen van apparatuur

Als systeem ontworpen voor het uitharden van koolstofvezelcomposieten, maakt de autoclaaf sequentiële en real-time online controle mogelijk van procesparameters zoals temperatuur, druk, vacuüm, koeling en circulatie. De apparatuur bestaat uit de volgende onderdelen:

1. Algemene structuur: Bestaat uit het tanklichaam, het tankdeurmechanisme, de hogetemperatuurmotor en de isolatielaag van het luchtkanaal, die samen een hogedruk- en hogetemperatuurbestendige tank vormen.

2. Veiligheidsvergrendeling: Inclusief automatische drukvergrendeling, handmatige vergrendeling en alarmsysteem voor ultrahoge druk.

3. Snelopener: Voorzien van een manueel-elektrisch dubbel-mode snel-open deur ontwerp, waardoor de tankdeur normaal geopend en gesloten kan worden tijdens stroomuitval.

4. Afdichtingsapparaat: De tankdeur maakt gebruik van een siliconen opblaasbare afdichting die bestand is tegen hoge druk.

5. Druksysteem: Bestaat uit een compressor, luchtopslagtank, drukregelklep, pijpleidingen, drukzender en manometer, die samen een drukleverings- en regelsysteem vormen. De interne druk kan 1,5-2,5 MPa bereiken met een fout van niet meer dan 0,05 MPa, uitgerust met een explosieveilig veiligheidsapparaat.

6. Verwarmingssysteem: Bestaat uit roestvrijstalen elektrische verwarmingsbuizen, ventilator voor hoge temperaturen, luchtkanaalplaten, isolatielaag en temperatuurregelsysteem, met een verwarmingsvermogen dat voldoet aan de maximale temperatuur en verwarmingssnelheidseisen van de kamer.

7. Systeem voor temperatuurcirculatie: Omvat een circulatieventilator, luchtgeleidingsplaten en een stroomgeleidingsdeksel om de warmtegeleiding en circulatie te versnellen en een gelijkmatig temperatuurveld te vormen.

8. Vacuümsysteem: Bestaat uit een vacuümpomp, pijpleidingen, vacuümmeter en vacuümklep, die vacuümomstandigheden bieden voor ingekapselde samengestelde voorvormen, met meerdere vacuümpijpverbindingen om te voldoen aan de vereisten van het gietproces.

9. Automatisch besturingssysteem: Maakt gebruik van een PLC-besturingssysteem voor zeer nauwkeurige besturing en realtime registratie van procesparameters zoals druk, temperatuur en koeling tijdens het hele proces.

Aangepaste Volledige Koolstofvezel Onderdelen & Fabrikant

Hengtuopu levert hoogwaardige, nauwkeurig vervaardigde koolstofvezelonderdelen voor de auto-, luchtvaart-, militaire en medische industrie. Onze ISO-gecertificeerde processen zorgen voor betrouwbare, lichtgewicht onderdelen met concurrerende prijzen, op maat gemaakt voor uw behoeften van ontwerp tot productie.

Neem nu contact met ons op om een offerte aan te vragen.