Wysoka jakość formowania i niska porowatość

Proces autoklawowania wykorzystuje wysokie ciśnienie (zwykle 0,5-1,0 MPa) i wysoką temperaturę (120-200°C), aby zapewnić dokładną impregnację włókien żywicą, zmniejszając porowatość do poniżej 1-2% (lepiej niż RTM 3-5%). To znacznie poprawia właściwości mechaniczne, osiągając wytrzymałość na rozciąganie powyżej 2,5 GPa i moduły do 200 GPa.

Możliwość dostosowania do złożonych geometrii

Wykorzystując worki próżniowe i formy, proces autoklawowania umożliwia precyzyjne formowanie złożonych zakrzywionych powierzchni i skomplikowanych komponentów (np. części lotniczych), z dokładnością wymiarową ±0,1 mm i chropowatością powierzchni Ra <1,6 μm, spełniając wysokie wymagania dotyczące precyzji.

Spójność i powtarzalność

Parametry procesu (ciśnienie, temperatura, czas utwardzania) mogą być precyzyjnie kontrolowane, zapewniając wysoką spójność między partiami przy wahaniach właściwości mechanicznych zwykle <5%. W porównaniu z układaniem ręcznym (z wahaniami wydajności 10-15%), autoklawy lepiej nadają się do produkcji na dużą skalę.

Doskonałe wiązanie międzyfazowe  

Środowisko wysokociśnieniowe wzmacnia wiązanie międzywarstwowe między włóknami a żywicą, osiągając wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe 60-80 MPa, znacznie wyższą niż metody ciśnieniowe (np. infuzja próżniowa przy 40-50 MPa), poprawiając wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe.

Wszechstronność

Kompatybilny z różnymi systemami prepregów (epoksydowymi, bismaleimidowymi itp.), umożliwia produkcję wysokowydajnych elementów konstrukcyjnych, szeroko stosowanych w przemyśle lotniczym (np. kadłub Boeinga 787, włókno węglowe 50%) i motoryzacyjnym (np. podwozie BMW i3).

Ograniczenia: Wysokie koszty sprzętu (w milionach dolarów), wysokie zużycie energii (50-100 kWh na cykl) i długi czas cyklu (2-6 godzin). Jednak jego wszechstronne zalety są znaczące w zastosowaniach o wysokiej wydajności.

Niestandardowa obudowa do formowania włókien tonera

1.1 Zasada procesu

Prepreg z włókna węglowego jest układany na formie zgodnie z wymaganą sekwencją warstw, zamykany w worku próżniowym i umieszczany w autoklawie. W warunkach próżni autoklaw przechodzi procesy takie jak ogrzewanie, zwiększanie ciśnienia, utrzymywanie, chłodzenie i zmniejszanie ciśnienia. Dzięki jednoczesnemu zapewnieniu jednolitej temperatury i równomiernie rozłożonego ciśnienia w autoklawie uzyskuje się utwardzanie, umożliwiające tworzenie wysokiej jakości struktur powierzchniowych i wewnętrznych, złożonych kształtów i elementów kompozytowych z włókna węglowego o dużej powierzchni.

1.2 Rozwój procesu

Proces autoklawowania został opracowany do produkcji materiałów kompozytowych drugiej generacji w latach 40. i zaczął być szeroko stosowany w latach 60. ubiegłego wieku. Od tego czasu jest szeroko stosowany w zaawansowanych technologicznie dziedzinach, takich jak lotnictwo, materiały kompozytowe, elektronika, wojsko, transport, sprzęt sportowy i nowa energia. Odgrywa znaczącą rolę, szczególnie w produkcji komponentów typu skin, i stała się dojrzałym procesem. Produkty kompozytowe wytwarzane w autoklawie stanowią ponad 50% całkowitej produkcji kompozytów i ponad 80% w sektorze lotniczym. Obecnie, jako jedna z podstawowych metod formowania elementów kompozytowych z włókna węglowego, proces autoklawowy jest szeroko stosowany przez wiele firm. Producenci części kompozytowych z włókna węglowego.

1.3 Urządzenia procesowe

1.3.1 Autoklaw

Autoklaw jest specjalistycznym urządzeniem procesowym zaprojektowanym do formowania materiałów kompozytowych na bazie polimerów. Jest to podstawowa metoda produkcji termoutwardzalnych elementów kompozytowych wzmacnianych włóknami ciągłymi, odpowiednia dla zaawansowanych struktur kompozytowych, struktur warstwowych o strukturze plastra miodu oraz połączonych struktur metalowych lub kompozytowych. Oferuje takie zalety jak wysoka precyzja kontroli temperatury i ciśnienia, bezpieczna i niezawodna konstrukcja, dobra stabilność systemu, niskie zużycie energii oraz łatwość obsługi i konserwacji. Autoklaw może być modułowy i seryjny, aby zaspokoić potrzeby różnych dziedzin, procesów i specyfikacji.

1.3.2 Elementy wyposażenia

Jako system przeznaczony do utwardzania kompozytów z włókna węglowego, autoklaw umożliwia sekwencyjną kontrolę online w czasie rzeczywistym parametrów procesu, takich jak temperatura, ciśnienie, próżnia, chłodzenie i cyrkulacja. Sprzęt składa się z następujących elementów:

1. Ogólna struktura: Składa się z korpusu zbiornika, mechanizmu drzwi zbiornika, silnika wysokotemperaturowego i warstwy izolacyjnej kanału powietrznego, tworząc zbiornik odporny na wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę.

2. Blokada bezpieczeństwa: Obejmuje automatyczną blokadę ciśnienia, blokadę ręczną i system alarmowy bardzo wysokiego ciśnienia.

3. Urządzenie do szybkiego otwierania drzwi: Wyposażony w ręczno-elektryczny podwójny tryb szybkiego otwierania drzwi, umożliwiający normalne otwieranie i zamykanie drzwi zbiornika podczas przerw w dostawie prądu.

4. Urządzenie uszczelniające: W drzwiczkach zbiornika zastosowano silikonowe nadmuchiwane uszczelnienie, które jest w stanie wytrzymać wysokie ciśnienie.

5. System ciśnieniowy: Składa się ze sprężarki, zbiornika powietrza, zaworu regulacji ciśnienia, rurociągów, przetwornika ciśnienia i manometru, tworząc system dostarczania i kontroli ciśnienia. Ciśnienie wewnętrzne może osiągnąć 1,5-2,5 MPa z błędem nie większym niż 0,05 MPa, wyposażone w urządzenie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego.

6. System ogrzewania: Obejmuje elektryczne rury grzewcze ze stali nierdzewnej, wentylator wysokotemperaturowy, płyty kanałów powietrznych, warstwę izolacyjną i system kontroli temperatury, z mocą grzewczą spełniającą wymagania dotyczące maksymalnej temperatury i szybkości ogrzewania komory.

7. System cyrkulacji temperatury: Zawiera wentylator cyrkulacyjny, płyty prowadzące powietrze i pokrywę prowadzącą przepływ, aby przyspieszyć przewodzenie ciepła i cyrkulację, tworząc jednolite pole temperatury.

8. System próżniowy: Składa się z pompy próżniowej, rurociągów, miernika próżni i zaworu próżniowego, zapewniających warunki próżniowe dla zamkniętych preform kompozytowych, z wieloma złączami rur próżniowych, aby spełnić wymagania procesu formowania.

9. Automatyczny system kontroli: Wykorzystuje system sterowania PLC w celu osiągnięcia wysokiej precyzji sterowania i rejestrowania w czasie rzeczywistym parametrów procesu, takich jak ciśnienie, temperatura i chłodzenie w trakcie całego procesu.

Niestandardowe części z włókna węglowego i producent

Hengtuopu dostarcza wysokiej jakości, precyzyjnie zaprojektowane części z włókna węglowego dla przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego, wojskowego i medycznego. Nasze procesy z certyfikatem ISO zapewniają niezawodne, lekkie komponenty w konkurencyjnych cenach, dostosowane do potrzeb klienta od projektu do produkcji.

Skontaktuj się z nami teraz, aby poprosić o wycenę.