Изготовление карбоновых деталей: Изготовление карбоновых деталей на заказ

Содержание

Карбоновые детали премиум качества для спорткаров и тюнинг-проектов

Мы производим

Экстерьер


Интерьер

Performance детали


Промышленный дизайн

3D-сканирование и моделирование

Разработка технического процесса

НИОКР композитных материалов

Декоративные панели и накладки

Приборные панели целиком из карбона


(вес от 1,5 кг.)

Внутренние панели дверей (дверные карты)


другие элементы интерьера


Прототипирование
(в т.ч. крупногабаритное)

— Декоративные панели и накладки
— Приборные панели целиком из карбона
(вес от 1,5 кг.)
— Внутренние панели дверей (дверные карты)
— другие элементы интерьера

Бампера — передний и задний


— Воздушные патрубки и трубы
с индивидуальным дизайном
— Карбоновые выхлопные системы
— Базальтовые термоэкраны
— Радиаторные пластины

№ ИЛ-116 от 15. 04.15 до 15.04.2020

(авиационный регистр)


Аккредитация по АРМАК


Детали экстерьера и интерьера автомобилей


из углепластика (карбона) и других композитов

Капот


Крышка багажника


Двери

Накладки на бампера (губы)

Спойлеры

Пороги

Крыша

Зеркала

Крылья

другие аэродинамические элементы

Воздушные патрубки и трубы


с индивидуальным дизайном

Карбоновые выхлопные системы


Базальтовые термоэкраны


Радиаторные пластины

— Бампера — передний и задний
— Капот
— Крышка багажника
— Двери
— Накладки на бампера (губы)
— Cпойлеры
— Пороги
— Крыша
— Зеркала
— Крылья
— другие аэродинамические элементы

— Декоративные панели и накладки
— Приборные панели целиком из карбона (вес от 1,5 кг. )
— Внутренние панели дверей
(дверные карты)
— другие элементы интерьера

Детали из карбона и других композитов
для экстерьера и интерьера автомобилей

изготовление деталей из карбона | illskill.ru

Детали из карбона отличаются высокой прочностью, жёсткостью и малой массой, часто карбон (carbon) прочнее стали, но гораздо легче. Карбон по своим  удельным характеристикам превосходит даже высокопрочную сталь. Широкое распространение карбон получил как в профессиональном автоспорте, тюнинге автомобилей, так и в ракетно-космическаой технике. Углепластики(carbon) используются вместо металлов.

Фотографии работ с углетканью по маркам авто→

Студия ILLSKILL специализируется на создании деталей кузова из карбона (НЕ ОКЛЕЙКА ПЛЁНКОЙ), так же возможно изготовление деталей салона — молдинги, ручки, панели, пластик салона из карбона. Изготовить данные карбоновые детали можно для любого автомобиля.

Варианты изготовления деталей из карбона (углепластик):

  • декорирование настоящим карбоном поверх детали, покрытие смолой и лаком
  • изготовление копии детали кузова или салона из стеклопластика и покрытие настоящим карбоном поверх
  • изготовлении детали кузова или салона целиком из карбона

Как вы понимаете, первые два варианта служат для декорирования и стайлинга, третий вариант — это изготовление детали только из карбона — самый дорогой истинный выход для автоспорта и дорогих спортивных автомобилей.

Карбон в Москве

Карбон – углепластик, содержащий в себе различные частицы, чешуйки и волокна. Структура представляет собой переплетенные нити углерода (под определенным углом) с соединением и добавлением специальных эпоксидных смол. Технология изготовления включает в себя множество этапов, которые проводятся для получения необходимого надежного и эффективного материала, используемого во множестве отраслей.

Одним из самых известных способов применения является производство деталей из карбона для автомобилей. Чаще всего при упоминании этого материала автолюбители вспоминают капот из карбона или крышу, которые являются объектами тюнинга спортивных автомобилей. Почему же карбоновый капот и крыша стали так популярны?

Все дело в высоких прочностных характеристиках, возможности облегчить вес машины и создании особого стиля. Немаловажным является эстетическая привлекательность: материал имеет стильный черный цвет, легко узнаваем и позволяет отлично дополнить дизайн любого автомобиля.

Особенно часто капот из карбона используется при тюнинге спортивных автомобилей, когда требуется максимально уменьшить массу, не потеряв при этом в прочности и надежности. У материала также существует и недостаток: из-за его структуры, он плохо переносит точечные удары и в случае серьезной аварии его придется заменить или отремонтировать.

Производство деталей из карбона налажено во многих странах мира, в том числе и наша студия решила не отставать и открыть своё производство деталей из карбона для автомобилей, мотоциклов и интерьера. В свою очередь, это позволяет создать богатый ассортимент комплектующих для любых автомобилей. На настоящий момент приобрести и купить карбон в Москве – возможно как по наличию, так и под заказ.

Если вас интересуют ПЛЁНКА под карбон.

Разработка и производство литьевых изделий из углепластика

Наша компания рада предложит услуги по разработке и серийному производству изделий из углепластиков (литьевой карбон) на заказ.

Углеволкно (Carbone) — в настоящее время к углеволокну (карбон) относят все композитные материалы, в которых несущей основой являются углеродные волокна, а вот связующее сможет быть разным.

Углепластик — это композиционный материал, представляющий собой смесь углеродных волокон с добавлением нано трубок и связанных между собой полимерным материалом (пластиком).

Это высокотехнологичный инновационный материал, высокая стоимость которого обусловлена трудоемким технологическим процессом.

Основные преимущества углепластика в том, что плотность сталей 7,8 – 7,9 кг/см3, а плотность углепластика 1,1 см3 из-за этого детали с одинаковой геометрией получаются в несколько раз меньше, а прочность при этом у углепластика выше.

Материал

Допускаемые напряжения **, МПа
при растяжении [σp]при изгибе [σиз]
II
Ст2115140
Ст3125150
Ст4140170
Ст30165200
Ст40190230
УПА6-30-М195300
Применение углепластика

Основное применение углепластика это изделия из металла со сложными геометрическими формами, где много дорогостоящей механообработки (фрезеровки, полировки и т. д.), где важны все изделия, механические свойства изделия, долговечность.

Для производства изделий из угленаполненных полимеров мы используем метод литья под давлением в пресс-формы. Этот метод позволяет производить изделия из угленаполненных полимеров с высокой производительностью и с минимальными затратами на 1 единицу изделия, при серийном, среднесерийном, и мелкосерийном (от 1000 шт.) производстве. Единственным недостатком этого способа производства является необходимость изготовления пресс-формы.

Для изготовления изделий из углепластика мы используем метод литья под давлением. Наша компания предоставляет полный сектор услуг:

1. Разработка изделия из угленаполненного композита (углепластик, карбон). Создание чертежей, 3D моделей изделия, подбор оптимального угленаполненного полимера. Мы поможем Вам подобрать оптимальный вариант угленаполненного полимера, с необходимыми физико-механическими свойствами. Мы тесно сотрудничаем с производителем материала, что позволяет нам подбирать наиболее оптимальный вариант угленаполненного полимера для Вашего изделия.

2. Изготовления прототипов изделий из углепластика. Прежде чем приступать к производству пресс-формы, мы рекомендуем, изготовит прототип (опытный образец) Вашего будущего изделия, это позволит вживую увидеть Ваше будущие изделие, при необходимости внести конструкционные изменения в изделие. Прототип будет изготовлен из угленаполненного полимера.

3. Разработка и производство пресс-форм для производства изделий из углепластика. Мы изготовили боле 10 пресс-форм для переработки угленаполненного полимера, что в настоящее время позволяет нам более оперативно и точно изготавливать пресс-формы под этот материал. Мы серийно производим более 10 изделий из углепластика, что дало нам возможность полностью изучить литьевые свойства угленаполненного полимера, что позволяет нам предотвращать многие ошибки еще на стадии проектирования пресс-формы.

4. Серийное производство изделий из углепластика.

Для производства изделий из углепластика на заказ мы используем российский материал УПА6 (ООО Диполь-м») (полиамид 6 армированный углеволокном).

Таблица применимых материалов:

Наименование показателей

Значение показателей
УПА6-10-МУПА6-15-МУПА6-20-МУПА6-30-М
Массовая доля углеродных волокон,%10±115±1.520±230±3
Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке, МПа, не менее140160250300
Прочность при растяжении, МПа, не менее135150170195
Ударная вязкость на образцах без надреза, кДж/м , не менее55504550
Твёрдость по методу вдавливания шарика, Н/мм2, не менее120150180220
Массовая доля гранул размером 3-6 мм, %, не менее96969696
Влагопоглощениене исп. не исп.не исп.0,8-1,0
Температура эксплуатации, Tне исп.не исп.не исп.210/-50

При необходимости, можно будет сделать специализированую марку углепластика, конкретно под Ваши нужды.

Изготовление деталей из карбона | ZAVOD-DETALEJ.RU

Компания Zavod-Detalej.ru осуществляет изготовление деталей из карбона (углеткани, углепластика, углеволокна). Мы изготавливаем практически любые элементы интерьера и экстерьера машины:

  • капот,
  • крыло,
  • двери,
  • бампер,
  • карты двери,
  • спойлеры,
  • декоративные салонные накладки и т.д.

По желанию клиента элемент может быть выполнен полностью из углеткани или же быть сборным, т.е. элемент будет собран из конструкционных слоев стеклоткани внизу и слоя углеткани вверху. Данная технология удешевит элемент, но основой элемента будет карбон. Элемент будет привлекательно смотреться, не будет нуждаться в дополнительной окраске, и вес элемента в итоге будет меньше, чем оригинальная деталь и детали выполненной целиком из стеклоткани. Помимо этого, мы также предлагаем изготовление мебельных деталей.

О карбоне

Углепластика (карбон, карбонопластика, от «carbon», «carbone» — углерод) — это полимерная композиционная составляющая из спутанных нитей волокна углеродного, размещенных в матрице полимеров (к примеру – эпоксидных).

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

Прочность 1450 кг/м³ – 2000 кг/м³. Из таких нитей плетутся ткани. Они имеют различный рисунок сплетения (ёлочкой, рогожей и др.). Материал отличается высокой надежностью, крепостью и малым весом, зачастую крепче стали, но намного легче (по некоторым свойствам превосходит самую прочную сталь, к примеру? 25ХГСА).

Варианты совершенствования автомобиля элементами из карбона

Эффектное охлаждение

За счет производства капотов с обменниками воздуха, прямыми и обратными, крыльев с наличием жабр для вывода тепла из под арок, бамперов с устремляющими на радиаторы.

Улучшение аэродинамики

Наша компания производит полным кастом или реплики передних и задних анти-крыльев, капот без заборщиков воздуха для машин с фронталами, а также предлагает изготовление деталей из карбона.

Индивидуальный дизайн

При помощи карбона мастера нашей компании могут воссоздать практически любые детали кузова и интерьерные элементы, они будут разниться облегченным весом и отличной структурой карбона.

Понижение веса

Карбоновые элементы весят на много легче чем стальные, и при постепенной смене деталей кузова сделает машину на много легче, что позволит улучшить скорость автомобиля на соревнованиях.

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

Качество карбоновых запчастей первоочередно зависит от правильного подбора и качества смолы и полотна углерода. Ошибаясь в подборе плотности карбонового полотна и скорости затвердения смоляного раствора, у вас не получится выложить заготовку по форме, крепко прижать и должным образом избавиться от пузырьков воздуха. Но вы всегда у нас можете заказать изготовление деталей из сплава, в том числе и для автомобилей.

Карбоновая ламинация

Карбоновой ламинацией называется процесс, который, в первую очередь, направлен на достижение зрительного улучшения машины. В связи с этим, ламинацию чаще всего используют в отношении деталей интерьера салона (дверные ручки, панели, вставки).

Как это делается?

Необходимый элемент готовится к ламинации. Его зачищают и покрывают грунтовкой. Затем наносят первый слой смолы полимерной, после чего запчасть заворачивают в карбоновую ткань. Далее запчасть помещают в вакуум, для размеренного распределения раствора. Следующим этапом накладывают еще нужное количество слоев смолы полимерной. Далее идет очистка полученной запчасти. Нужно обратить внимание, что очистка совершается несколькими этапами – от наигрубейшего, к самому мягкому абразиву. По достижении нужной гладкости, на запчасть наносят лак. Таким образом, основное отличие карбоновой ламинации от производства карбонатных деталей состоит в том, что при ламинации начальная запчасть эксплуатируется в последующем. В процессе производства запчасти из карбона, исходная деталь необходима, чтобы создать форму будущей запчасти. На основе исходной запчасти производится индивидуальная форма, которая впоследствии изготавливается из карбона с применением таких же смол полимерных, что и при карбоновой ламинации.

Изготовление деталей из карбона, салон и внешние элементы

Наше тюнинг ателье предлагает изготовления конструкционных деталей любой сложности, а также декоративную отделку, карбоном, кевларом и так называемым «серебристым карбоном» (карбон-алюминиевым композитом).

Современная жизнь человека тесно связана с автомобилем. Все мы ездим на работу, стоим в многочасовых пробках добираясь до дома. Нас окружают автомобили. Но в сегодняшней массе похожих друг на друга машин легко потерять индивидуальность. А ведь, для многих людей, важно, как выглядит то, на чем они ездят, то, где они проводят изрядную часть времени.

Можно сказать, что, индивидуализируя экстерьер автомобиля, мы радуем окружающих, а не себя, так как, видим свою машину редко, лишь когда выходим из неё или подходим к ней.

В то же время, изменение, часто скучного и однообразного, серийного, интерьера, радует глаз и создает дополнительные удобства для своего владельца, являясь одновременно, своеобразной визитной карточкой и идентификатором его благосостояния, и положения в обществе.

И сегодня для многих людей автомобиль перестал быть просто рабочей лошадкой. Год от года становится все больше автовладельцев, для которых крайне важно, чтобы их стальной конь был не только резв, но и выглядел достойно. Людей, желающих проявить индивидуальность, выделиться из серой массы или просто сделать свой автомобиль непохожим на соседский.

Сделать это можно разными способами и с помощью разных материалов. Мы предлагаем самый современный, пришедший из космической отрасли и авиации. Сначала он появился в автоспорте а теперь и в тюнинге, и имя ему — карбон.

Карбон – это композитный материал на 40 % легче стали и на 20% — алюминия. Основу составляют нити из углерода, которые сами по себе имеют фантастические параметры: модуль Юнга, как у стали, а плотность меньше алюминия. Нити эти довольно тонкие, сломать их просто, но порвать ой как нелегко. Из них шьются ткани, где углеродные нити скрепляются параллельно друг другу. Так как углепластик имеет выраженную анизотропию (разные свойства в разных направлениях), то для получения прочной поверхности углеволокно приходится укладывать в несколько слоев, каждый раз меняя направление нитей.

Скрепляются волокна специальными смолами. С тех пор, как в 1981 году Джон Барнард впервые использовал углепластик при создании монокока на McLaren MP4/1, этот материал прочно вошел в современный автоспорт.

Тюнингеры же, полюбили карбон не за его выдающиеся свойства, а за оригинальный внешний вид. В карбоне который применяется при строительстве кузовов суперкаров, и других изделий, где необходима высокая прочность при малом весе, в структуре ткани превалируют углепластиковые волокна. Нити, их скрепляющие, практически не видны. В деталях салона углеволокно уже выглядит как ткань с различными вариациями (плетение типа «рогожа» или 3х3, 1х3 и т. д.). Эти углеткани можно выклеивать в один слой. После застывания и полировки получается очень красивый орнамент. Однако, есть один сложный момент: четкий геометрический рисунок материи предполагает очень внимательное и тщательное изготовление деталей, так как на горизонтальной поверхности любое искривление сразу будет заметно. В последнее время появилось великое множество пленок «под карбон». Но, конечно, они не идут ни в какое сравнение с действительно легким, практичным и красивым материалом – настоящим карбоном.

Наше тюнинг ателье предлагает эксклюзивную, декоративную отделку деталей интерьера и экстерьера карбоном, кевларом и так называемым «серебристым карбоном» (карбон-алюминиевым композитом). Процесс декорирования выглядит следующим образом: Углеткань наносится в один слой. Толщина формованного покрытия составляет примерно 0,3 мм, поэтому объем детали практически не меняется. Это не пленка, а настоящий композитный материал. Углеткань формуется в вакууме под высоким давлением, при температуре в 120 градусов. После этого, заготовка обрабатывается и полученная деталь покрывается тонким слоем лака. Лак придает глубину и глянец, а в случае повреждения покрытия всегда имеется возможность восстановить первоначальный вид.

Детали из карбона


Изготовление деталей из карбона

Качество деталей из карбона в первую очередь зависит от правильного выбора и качества смолы и углеродного полотна. При ошибках в выборе плотности полотна карбона и смолы для карбона вы не сможете аккуратно выложить заготовку в форме, плотно прижать и полностью удалить пузырьки воздуха.

Основные методы изготовления деталей из карбона

К основным методам изготовления деталей из карбона можно отнести:

  • формование из препрегов, то есть полуфабрикатов,
  • формование непосредственно в форме,
  • метод аппликации.

Изготовление карбона дома не требует сложного оборудования, и при определенных навыках можно получить детали достойного качества. Поэтому сделать карбон удовлетворительного качества самому вполне реально.

Карбон для автотюнинга

Внимание! Так называемый «3D-карбон«, автовинил никакого отношения к карбону не имеет, кроме отличной имитации поверхности карбона. Это разноцветные виниловые и ПВХ-пленки с визуальными эффектами только для декоративной отделки поверхности, но не для упрочнения.

А вот для изготовления некоторых облегченных элементов, где требуется высокая прочность, например, для бамперов, капотов, мелких деталей кузова, может использоваться дорогостоящий настоящий карбон. Можно попробовать даже сделать обтяжку карбоном своими руками некрупных элементов.Но необходимо помнить, что этот материал очень чувствителен к точечным ударам, и есть риск повреждения мелкими камнями и щебнем из-под колес.

И здесь определяющую роль играет мастерство автомастера, насколько совершенно он владеет навыками подбора полотна, смолы и толщины слоев. А ремонт карбоновых деталей — тоже дорогостоящий процесс.

Если же для вас главную роль играют эстетические параметры, а не облегчение веса автомобиля или мотоцикла, то присмотритесь к ПВХ-пленкам «под карбон», аква-печати или аэрографии.

Изготовление деталей из карбона методом препрегов

Промышленный процесс формования изделия из препрега (заготовок для формования) в автоклаве представляет собой одновременное протекание сложных процессов:

  • полимеризацию компаунда,
  • вакуумное удаление воздуха и излишков смолы,
  • высокое давление ( до 20 атм) прижимает все слои к матрице, уплотняя и выравнивая их.

Это дорогостоящий процесс, поэтому для мелкосерийного тюнинга в домашних условиях малопригодный.

Но разделение этих процессов удешевляет и удлиняет всю процедуру самостоятельного получения карбона. Изменения при этом вносятся в технологию подготовки препрега, поэтому всегда нужно обращать внимание, для какой технологии предназначена заготовка.

В этом случае препрег готовится в виде сэндвича. После нанесения смолы заготовка с обеих сторон покрывается полиэтиленовой пленкой и пропускается между двух валов. При этом лишняя смола и нежелательный воздух удаляются. Препрег вдавливается в матрицу пуансоном, и вся конструкция помещается в термошкаф. То есть в данном случае препрег представляет полностью готовую к формованию заготовку, с обжатыми слоями и удаленным воздухом.

Этот метод чаще всего и используют автомастерские, покупая заготовки карбона, а матрицы изготавливаются из алебастра или гипса, иногда вытачиваются из металла или в качестве модели используется сама деталь. которую вы хотите повторить из карбона. Иногда модели вырезаются из пенопласта и остаются внутри готовой детали.

Углепластик своими руками проще всего сделать методом «обтяжки» или аппликации углеполотна на заготовку.

Метод аппликации (ручная оклейка)

Сделать карбон своими руками можно методом оклейки, который включает пять основных этапов:

  1. Тщательная подготовка оклеиваемой поверхности: зашкуривание, обезжиривание, скругление углов.
  2. Нанесение адгезива.
  3. Приклеивание углеткани с пропитыванием эпоксидной смолой с отвердителем.
  4. Сушка.
  5. Покрытие защитным лаком или краской.

Наполнители для смолы используют как для придания декоративности, так и для предотвращения стекания смолы с вертикальных поверностей.

Необходимые материалы

  1. Адгезив для фиксации углеткани на поверхности.
  2. Ткань из углеволокна, которую укладывают на смолу послойно, с прикатыванием твердым валиком.
  3. Эпоксидная смола средней вязкости с отвердителем (иногда она используется в качестве адгезива).
  4. Защитный лак. Лучше всего для защиты от царапин подходит полиуретановый. Нужно выбирать водостойкий и светостойкий. Он не помутнеет. Для высокого блеска в качестве финишного покрытия можно использовать акриловый лак.

Смолу наносят 2-3 раза с промежуточной сушкой и шлифовкой.

Этот метод отличается от традиционного изготовления карбоновых изделий по моделям нанесением адгезива, а не разделителя для легкого съема получившегося полуфабриката.

Компания 3М предлагает даже самоклеющееся углеполотно, но работа с ним требует хороших навыков.

И карбон остается на оклеиваемой детали, упрочняя ее. Такое производство карбона чаще всего используется для оклеивания бампера, приборной панели и пр.

Метод формования в форме с вакуумом

Для этого метода требуется специальное оборудование и хорошие навыки.

  1. Нанесение разделительного состава на поверхность модели. Для матовых и полуглянцевых поверхностей обычно применяется разделительный воск, а для глянцевых поверхностей(пластик и металл) — разделитель типа WOLO и растворы для грунтования, которые используются при мелкосерийном призводстве.
  2. Выкладывание углеткани в матрицу, без морщин и пузырей.
  3. Пропитка углеткани смолой.
  4. Слоев может быть несколько. В некоторых случаях углеткань можно чередовать со стеклотканью.
  5. Наложение перфорированной пленки для отжима излишков смолы и выхода воздуха. Желательно укладывать внахлест.
  6. Прокладка впитывающего слоя.
  7. Установка вакуумной трубки и порта для подключения вакуумного насоса.
  8. Помещение всей конструкции в прочную вакуумную пленку, приклеивание герметизирующим жгутом к оснастке.

Вся процедура напоминает помещение какого-либо предмета в вакуумный пакет, которые продаются в магазинах для хранения вещей, с последующей откачкой из него воздуха. Можно, кстати, поэкспериментировать с такими вакуумными пакетами. Они очень прочные и продаются разных размеров. А вакуумный насос для домашнего использования обойдется в среднем в 150-200$.

Метод формования с помощью давления (ручная прикатка)

Применяется для самостоятельного изготовления деталей из карбона и аналогичен методу формования вакуумом, но без использования дорогостоящей оснастки. Наборы включают кисти для нанесения смолы и валики для выдавливания воздуха и прикатки слоев.

Для простого тюнинга автомобиля понадобятся:

  • углеполотно плотностью 200-300 г/м,
  • эпоксидная смола,
  • отвердитель,
  • жесткий валик и кисть.

На Alibaba.com углеполотно плотностью 200 г/м.кв. плетения twill предлагается по цене от 10 до 25 долларов за квадратный метр. Правда, и покупать нужно от 10 метров. Но можно договориться о получении образцов, которые позволят самостоятельно изготовить небольшие изделия из карбона.

На поверхность формы наносится разделительный воск, гелькоат для формирования защитно-декоративного слоя на поверхности готового изделия. После его высыхания кистью наносится эпоксидная смесь для углепластика и начинается выкладка углеткани.

Каждый слой прокатывается валиком для удаления пузырьков воздуха и получения максимального сцепления. После полного высыхания на воздухе или в термошкафу деталь извлекается из матрицы, шлифуется, покрывается защитным лаком.

При таком методе получается высокий расход смолы (в три раза выше плотности углеполотна), но зато именно таким способом можно изготовить любую деталь из карбона своими руками.

Изготовление деталей из карбона в Москве — ILLSKILL на DRIVE2

В тюнинге автомобилей — карбон считался всегда дорогим, но очень легким материалом. Никого не удивишь карболовыми элементами в салоне автомобиля спортивной серии, но зачастую владельцы автомобилей хотят получить эксклюзивные детали, которые не выпускает завод.

Полный размер

Изготовление насадок

Будь то ламинация салона (наложение карбоновой ткани поверх оригинальных деталей) или изготовление матрицы и детали из карбона — оба этих варианта практически не отличаются по внешнему виду, вопрос только в весе.

Полный размер

Снятие матрицы с зеркала BMW M6

Полный размер

Кожух зеркала из карбона на БМВ М6

Естественно, детали подкапотного пространства подвержены постоянному нагреву и перепаду температуры — в связи с этим их нельзя ламинировать и возможно только снятие матрицы и изготовление детали целиком из карбона.

Сроки производства деталей из карбона, как и ламинации деталей салона давольно большие — технологический процесс изготовления и запекания не позволяет получить готовый и качественный результат за один день. Не раскрывая тонкости производства карбона можно точно сказать, что любые работы связанные с производством карбоновой детали занимают от 2 до 4 недель. Если необходима матрица, эксклюзивная новая деталь новой формы, пересъем, сроки могу составлять 1-2 месяца.

Заказать деталь из карбона и получить консультацию можно по тел: 8(495)798-88-42Москва, Краснобогатырская 2 строение 23Наш Инстаграм: www.instagram.com/ilskil/

Как сделать карбон своими руками

Автомобиль сегодня становится чем-то большим, чем просто средством передвижения. Владельцы машин любят их, пытаются выделить из толпы, добавив что-то особенное внешнему виду. Такой вид модернизации называется стайлинг и включает огромное количество различных способов добавления красоты. Это и бампера, и обвесы, и фары замысловатых форм, и тонировка, и различные способы покраски деталей. Очень распространёнными среди автолюбителей являются детали из карбона (или углепластика), которые пользуются огромной популярностью, причём, скорее, из-за необычного внешнего вида, а не из-за своих аэродинамических свойств. В этой статье мы расскажем, как сделать углепластик своими руками.

Характеристики карбона

Углепластик обладает рядом выдающихся качеств, таких как очень высокая прочность при малом весе. Зачастую детали из карбона прочнее даже, чем стальные аналоги, а весят при этом гораздо меньше. Благодаря таким характеристикам, детали из этого материала находят широкое применение во многих сферах промышленности. В основном это ракетостроение, самолётостроение и судостроение, так как в этих областях такие параметры материалов нужны больше всего. При этом производство углепластика связано с рядом технических сложностей, таких как необходимость постоянного контроля условий изготовления с применением очень дорогостоящих и энергозатратных методов. Если же отказаться от подобного контроля, то существует огромный риск того, что характеристики материала получатся гораздо хуже ожидаемых. Причиной этому может послужить малейшее отклонение от рекомендуемых параметров производства. Также настоящий материал плохо выдерживает удары, в результате чего даже незначительная деформация может повредить деталь из углепластика.

Эти же характеристики стали причиной того, что детали из карбона стали широко применяться при подготовке гоночных автомобилей, а благодаря их своеобразному внешнему виду, этот материал стал пользоваться немалой популярностью среди обычных автолюбителей. Поэтому изготовление деталей из карбона является очень распространённой задачей многих водителей, которые мечтают добавить изюминку во внешность своей машины.

Способы изготовления карбона

Для того чтобы изготовить деталь автомобиля из углепластика, совсем необязательно идти в специализированный автосервис, ведь запросто можно сделать карбон своими руками. Есть несколько способов изготовления карбона. Ниже мы разберём только те способы, которые подойдут для применения в домашних условиях.

Изготовление деталей с помощью ручного давления

Этот способ отлично подойдёт для самостоятельного изготовления деталей из углепластика. Отличается он тем, что для его реализации не потребуется дорогостоящее оборудование, а значит, вы сможете изготовить себе карбоновые детали без ощутимых затрат.

Для проведения работ вам потребуется ряд инструментов: карбоновый лист, отвердитель, эпоксидная смола, валик для выдавливания пузырей и кисть для нанесения смолы.

Также вам потребуется форма, по которой вы будете изготавливать деталь. В первую очередь необходимо нанести на форму разделительный воск и дождаться его высыхания. После этого следует нанести эпоксидную смолу, на которой начать формировать слой углепластика. Следите за тем, чтобы под слоями карбона не оставалось пузырей, а его сцепление с формой было максимальным. Для этого следует воспользоваться валиком.

После того как заготовка полностью высохнет, можно достать деталь, почистить её и покрыть лаком для обеспечения защиты покрытия.

Изготовление формы с использованием вакуума

Первые шаги в изготовлении этим способом похожи на предыдущий. Изменения присутствуют в самой форме и в порядке действий, после того как все слои углепластика выложены на форму. После этого необходимо поместить всю конструкцию в вакуумную плёнку и подключить к ней вакуумный насос. Насос откачает весь воздух и создаст давление для лучшего приставания детали к форме.

Этот способ очень хорош и позволит получать качественные детали. Однако обойдётся он довольно дорого, особенно по сравнению со способом ручного формирования: вакуумный насос стоит порядка 200 долларов.

Способ обклейки

Заключается этот способ в том, чтобы готовые детали автомобиля обклеить карбоновым материалом, а не изготавливать новые. Это не облегчит конструкцию автомобиля, зато позволит повысить прочность деталей. Например, можно обклеить капот автомобиля, бампера или приборную панель.

Порядок действий для этого способа следующий:

  1. Сначала необходимо подготовить ту поверхность, которую вы собираетесь обклеивать. Для этого необходимо её тщательно очистить, избавиться от резких углов и обезжирить. Далее, следует нанести клей на поверхность, а материал пропитать эпоксидной смолой и отвердителем. Карбоновые листы нужно приклеить к поверхности, избегая образования пузырей, после чего высушить её и покрыть лаком.
  2. Не путайте обклейку углепластиком и обклейку карбоновой плёнкой. В этом случае карбоновая плёнка представляет собой обычный автовинил с рисунком, похожим на покрытие из углепластика. Он применяется исключительно в декоративных целях и не несёт цели сделать детали прочнее или легче. Тем не менее, если вам важна только внешность, этот способ может вам подойти — осуществить его легче и дешевле всего. Однако делать этого мы не советуем, так как такие плёнки окажут не самое лучшее влияние на покрытие кузова вашего автомобиля.

Таким образом, вы теперь знаете, как сделать карбон самостоятельно. Для этого потребуется лишь наличие материала, умение обращаться с инструментами и некоторое терпение. Если эта статья оказалась для вас полезной, напишите нам.

Карбоновые детали

Информационная статья.

На сегодняшний день существует великое множество способов преобразить ваш автомобиль, начиная от банальной перекраски, и заканчивая полной переделкой, как элементов кузова, так и салона. В настоящее время большую популярность приобрел карбоновый тюнинг и тюнинг под карбон. Сразу оговоримся, что не стоит путать два этих понятия. В первом случае используются высококачественные детали, во втором же, просто имитирующая карбон пленка, или аквапринт.  

Слово «карбон» уже давно у всех на слуху, но далеко не каждый имеет понимание, что на самом деле представляет собой этот материал. Карбон – это ткань, сотканная из углеродных нитей, которая в последствие заливается эпоксидной смолой. Для получения необходимой детали, ткань укладывается в несколько слоев на матрицу, которая имеет форму детали. 

Карбон обладает комплексным сочетанием ряда характеристик, которые и выделяют его среди других материалов, применяемых в тюнинге. Карбоновые детали гораздо легче стальных, но не уступают им в прочности и коррозионной стойкости, они не боятся не химического не физического воздействия. О пластике и говорить нечего, карбоновые детали превышают качественные характеристики пластиковых в десятки, если не в сотни раз. Нить, из которой изготавливается карбоновая ткань, имеет настолько высокую прочность, что ее практически невозможно порвать. Хотя, стоит оговориться, что нить боится излома, для этого ткань и складывается в несколько слоев с последующей пропиткой эпоксидной смолой, что увеличивает прочность в десятки раз, оставляя вес детали неизменным.

Своей известностью карбон обязан гонкам «Формула-1». Корпус болида, для участия в гонках полностью изготавливался из карбона. В настоящее время этот материал доступен не только профессиональным гонщикам, но и обладателям машин серийного производства. Замена всего нескольких элементов авто на карбоновые, уменьшает вес автомобиля на 15 килограмм. Поэтому углеродистые детали пользуются таким большим спросом, ведь специфика данного материала позволяет создать индивидуальные элементы тюнинга и выделить ваш автомобиль на фоне серой массы, при этом вы действительно улучшаете ваш автомобиль, а не просто устраиваете показуху, как в случае с пластиком. Из карбона могут быть изготовлены любые детали: обвесы, капоты, рули, спойлера, панели приборов, крылья, и даже кресла салона – возможности безграничны.

Карбоновые капоты являются лидером продаж среди своих углеродистых собратьев. Капот из карбона и сам по себе здорово смотрится, а при сочетании с другими элементами (дверьми, зеркалами) создает оригинальный дизайн, делающий ваш автомобиль предметом не только белой, но и черной зависти. Хочется отметить, что из карбона изготавливают даже автомобильные диски. При заказе деталей для тюнинга все ограничивается вашей фантазией. Как показывает практика, в России детали из карбона приобретаются больше из-за своего внешнего вида, нежели из-за эксплуатационных качеств.

При всех перечисленных преимуществах, карбон имеет и ряд недостатков:

  • Сложность в приобретении качественных изделий. В настоящее время, достаточно сложно найти организацию, занимающуюся именно настоящим карбоном. Большинство нечистых на руку производителей используют вместо углеродистой ткани – стекловолокно. Как и в случае с карбоном такие детали пропитываются смолой, и смотрятся достаточно эффектно, однако не обладают качествами, присущими карбону.
  • Карбоновая ткань крайне негативно реагирует на ультрафиолетовые лучи, она приобретает желтоватый оттенок, вследствие длительного воздействия ультрафиолета. Однако, если оттенок слоновой кости вас не смущает, то этот недостаток можете не рассматривать.
  • При всех своих прочностных характеристиках, точечные удары губительны для карбона. Это особенно касается дисков и капотов.

 Придать «карбоновый» эффект авто, можно с помощью пленки, на которую нанесен рисунок, имитирующий карбоновое покрытие, или аквапринт.

Компания VC-tuning предлагает стайлинг интерьера, исключительно, как дополнительную опцию для индивидуальных проектов.

BMW вступает в эру автомобилей из карбона — журнал За рулем

Недавно разработанный технологический процесс означает, что BMW начинает массово использовать углепластики в серийных моделях.

BMW разработала новые методы обработки и производства углепластика, которые делают этот дорогой материал пригодным для использования в массовом производстве автомобилей. Обкатав технологию на модели BMW i3, немецкий производитель намерен поставить углеродное волокно на более видное место в будущих моделях. По мнению инженеров компании, это повысит безопасность автомобилей за счет более жесткой структуры и меньшего веса.

Новый BMW i3 станет первым серийным автомобилем марки, в конструкции кузова которого широко представлены элементы из углеродного волокна. Ранее карбон был слишком трудоемким в изготовлении, дорогостоящим и непростым в применении, что делало нерентабельным его использование в серийных авто.

В BMW утверждают, что за десять лет исследований им удалось получить необходимые знания и технологию, которая позволила сократить затраты на производство карбона настолько, чтобы позволить изготавливать из него кузовные панели для серийных авто: «По сравнению с начальным этапом, когда мы делали из карбона крышу модели М3, мы добились успеха в снижении производственных затрат на производство карбоновых компонентов кузова на целых 50%», — заявил в интервью британскому Autocar член правления BMW Group Харальд Крюгер.

«Первоначально наша задача при производстве крыши модели M3 состояла в сокращении времени изготовления до нескольких минут и обеспечении должного качества этой детали при серийном производстве. В BMW i3 мы смогли сократить производственный цикл изготовления кузовных деталей из карбона еще на 30%».

В BMW не раскрывают всех секретов успеха, но утверждают, что ключевыми стали изобретение нового, более быстрого способа соединения деталей из карбона и новая система обработки панелей, которые и привели к сокращению производственных и временных затрат.

BMW вступает в эру автомобилей из карбона

Недавно разработанный технологический процесс означает, что BMW начинает массово использовать углепластики в серийных моделях.

BMW вступает в эру автомобилей из карбонаBMW вступает в эру автомобилей из карбона

Недавно разработанный технологический процесс означает, что BMW начинает массово использовать углепластики в серийных моделях.

BMW вступает в эру автомобилей из карбона

Наше новое видео

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем на Яндекс. Новости

Окончательное руководство по проектированию и применению углеродного волокна

Почему следует использовать углеродное волокно вместо другого материала?

Причина 1: Сила

Основная причина, по которой можно было бы рассмотреть использование углеродного волокна, — это его высокое соотношение жесткости к весу. Углеродное волокно очень прочное, очень жесткое и относительно легкое.

Жесткость материала измеряется его модулем упругости . Модуль упругости углеродного волокна обычно составляет 34 MSI (234 ГПа).Предел прочности на разрыв углеродного волокна обычно составляет 600-700 KSI (4-4,8 ГПа). Сравните это с 2024-T3 Aluminium, который имеет модуль упругости всего 10 MSI и предел прочности на разрыв 65 KSI, или с 4130 Steel, у которого модуль упругости 30 MSI и предел прочности на растяжение 125 KSI.

Углеродное волокно

с высоким и сверхвысоким модулем или высокопрочное углеродное волокно также доступно благодаря усовершенствованию материалов и обработке углеродного волокна.

Деталь из композитного углеродного волокна представляет собой комбинацию углеродного волокна и смолы, которая обычно представляет собой эпоксидную смолу.Прочность и жесткость детали из углеродного волокна будут результатом совокупности прочности и жесткости как волокна, так и смолы. Величина и направление локальной прочности и жесткости композитной детали контролируются локальной плотностью и ориентацией волокон в ламинате.

В инженерии типично для количественной оценки преимущества конструкционного материала с точки зрения его отношения прочности к весу ( Удельная прочность ) и отношения жесткости к весу (Удельная жесткость) , особенно если снижение веса связано с улучшенными характеристиками или снижением Стоимость жизненного цикла.

Пластина из углеродного волокна, изготовленная из углеродного волокна полотняного переплетения со стандартным модулем упругости в сбалансированной и симметричной укладке 0/90, имеет модуль упругости при изгибе прибл. 10 MSI. Его объемная плотность составляет около 0,050 фунта / дюйм3. Таким образом, отношение жесткости к массе или . Удельная жесткость для этого материала составляет 200 MSI. Прочность этой пластины составляет прибл. 90 KSI, поэтому удельная прочность для этого материала составляет 1800 KSI

Для сравнения: модуль изгиба алюминия 6061 составляет 10 MSI, прочность — 35 KSI, а объемная плотность — 0.10 фунтов. Это дает удельной жесткости из 100 MSI и удельной прочности из 350 KSI. Сталь 4130 имеет жесткость 30 MSI, прочность 125 KSI и плотность 0,3 фунта / дюйм3. Это дает удельную жесткость , равную 100 MSI, и удельную прочность , равную 417 KSI.

Материал Удельная жесткость Удельная прочность
Углеродное волокно 200 MSI 1800 КСИ
6061 Алюминий 100 MSI 350 КСИ
4130 Сталь 100 MSI 417 KSI

Следовательно, даже основная панель из углеродного волокна с полотняным переплетением имеет удельную жесткость в 2 раза больше, чем алюминий или сталь. Он имеет удельную прочность в 5 раз больше, чем у алюминия, и в 4 раза больше, чем у стали.

Если рассматривать вариант индивидуальной настройки жесткости панели из углеродного волокна за счет стратегического размещения волокон и включать в себя значительное увеличение жесткости, которое возможно с сэндвич-структурами с использованием легких материалов сердцевины, становится ли очевидным преимущество, которое композиты из углеродного волокна могут создавать в самых разных областях применения. Конкретные цифры зависят от деталей конструкции и области применения.Например, сэндвич с пенопластом имеет чрезвычайно высокое отношение прочности к весу при изгибе, но не обязательно при сжатии или раздавливании. Кроме того, нагрузки и граничные условия для любых компонентов уникальны для конкретной конструкции. Таким образом, невозможно обеспечить толщину пластины из углеродного волокна, которая могла бы напрямую заменить стальную пластину в данном применении, без тщательного рассмотрения всех конструктивных факторов. Это достигается путем тщательного инженерного анализа и экспериментальной проверки.

Одним из примеров гибкости конструкции из углеродного волокна является индивидуальная конструкция балок с заданной жесткостью по определенным осям. Компания Element 6 Composites разработала запатентованные методы изготовления труб из углеродного волокна для обеспечения оптимальной жесткости по каждой оси изгиба. Такие трубы похожи на двутавровые балки по сопротивлению изгибу, но сохраняют высокую жесткость на кручение, присущую трубке.

Производство углеродного волокна — обзор

3.4 Активированные углеродные волокна, полученные из сырья биомассы

Поскольку синтетические волокна, как правило, получают из нефтепродуктов, нехватка этих ресурсов требует улучшения производства ACF, которое в значительной степени зависит от химикатов (Suzuki, 1994; Пастор и др., 1999). Поэтому необходимо искать новые дешевые и возобновляемые типы прекурсоров. В последние годы углеродно-нейтральные натуральные волокна из биомассы стали более популярными в качестве сырья для приготовления ACF. К ним относятся волокна масличной пальмы, кокосовое волокно, волокно конопли, джутовое волокно, лен, шелк бомбикса, сизаль, абака, кенаф и т. Д. (Lee et al., 2014).

Биомасса — это обильный и возобновляемый источник углерода с множеством экологических преимуществ (Reed and Williams, 2004; Williams and Reed, 2006; Ioannidou and Zabaniotou, 2007; Baker and Rials, 2013), а также термохимические процессы, такие как пиролиз или газификация. широко применяется для биомассы.Пиролиз — это одна из форм процесса рекуперации энергии, которая может приводить к образованию полукокса, нефти и газа. После термической обработки, которая удаляет влагу и содержание летучих веществ из биомассы, оставшийся твердый полукокс показывает свойства, отличные от свойств исходных материалов биомассы. Замечательные различия заключаются в основном в пористости, площади поверхности, структуре пор (микропоры, мезопоры и макропоры) и физико-химических свойствах, таких как состав, элементный анализ и зольность (Ioannidou and Zabaniotou, 2007).

Например, ACF были приготовлены из натуральных волокон кенафа с использованием метода химической активации (Aber et al., 2009). После промывки для удаления грязи и сушки волокна кенафа были непосредственно карбонизированы и активированы в ACF. На стадии карбонизации температуру повышали со скоростью 10 ° C мин. — 1 для достижения температуры карбонизации (300, 400 или 500 ° C). Образцы кенафа выдерживали в течение 1 ч для карбонизации, а затем охлаждали до комнатной температуры в атмосфере азота.На стадии активации карбонизированный кенаф замачивали в 50 мл раствора K 2 HPO 4 в течение ночи (концентрации 5%, 15%, 30% или 50% мас. / Об.). После сушки кенаф, наконец, активировали при 500–800 ° C в течение 0,5–4 ч для получения ACF.

В другом исследовании ACF был изготовлен с использованием длинного хлопкового волокна путем отжига с последующей химической активацией ZnCl 2 (Chiu and Ng, 2012). Вату замачивали в растворе ZnCl 2 на 1 час, затем сушили при 80 ° C на воздухе в течение 12 часов и, наконец, спекали в аргоне в течение 1 часа. Температура спекания составляла от 400 до 700 ° С. Полученные АКФ имели удельную поверхность по БЭТ до 2060 м 2 г — 1 и пористость до 1,002 см 3 г — 1 .

ACF с превосходными характеристиками поверхности также можно удобно и экономично приготовить из шелкового хлопкового волокна с использованием технологии микроволнового нагрева (Tamilselvi and Asaithambi, 2014). При микроволновом нагреве летучие вещества удаляются более эффективно по сравнению с обычным термическим пиролизом.В результате двухстадийного микроволнового синтеза был получен КФ с площадью поверхности 1041,08 м 2 г -1 и общим объемом пор 0,4944 см 3 г -1 . Отметим, что в процессах пиролиза и карбонизации введение FeCl 3 на поверхность волокна сыграло важную роль в ускорении образования ACF.

Для твердых шерстяных волокон химическая активация с H 3 PO 4 , ZnCl 2 или K 2 CO 3 была эффективным способом производства ACF (Chen et al. , 2013). При одностадийной обработке все образцы шерсти карбонизировали и активировали в кварцевом трубчатом реакторе, заключенном в горизонтальный муфель, в потоке азота. Для агента H 3 PO 4 шерстяные волокна были пропитаны раствором 200 см 3 , который содержал 5–20 мас.% H 3 PO 4 . После сушки эти волокна помещали в горизонтальный муфель и обрабатывали при 260 ° C азотом в течение 0,5 ч, а затем при более высоких температурах 350–500 ° C в течение 1 ч.Аналогичная процедура была проведена также для агентов ZnCl 2 и K 2 CO 3 . В двухстадийном методе образцы шерсти подвергали пиролизу в горизонтальном муфеле при 280 ° C в течение 1 ч. После охлаждения до комнатной температуры потоком N 2 полукокс смешивали с активирующими агентами и затем активировали в горизонтальной цилиндрической печи при 400–700 ° C. На рис. 3.7 показана морфология SEM необработанной шерсти, угля и ACF после химической обработки.

Рис. 3.7. СЭМ-изображения: (A) шерстяное волокно, (B) уголь, (C) ACF, активированная 20% ZnCl 2 при 300 ° C, и (D) активация ACF 20% K 2 CO 3 at 300 ° C (Chen et al., 2013).

Однако, по сравнению с коммерческими синтетическими ACF, ACF из биомассы все еще очень ограничен. Больше внимания и ресурсов, используемых для этого исследования, необходимо для улучшения разработки производства ACF на основе биомассы из-за экологичности и внутренних преимуществ различных материалов биомассы.

Углеродное волокно — ADVANCED COMPOSITES INC

Углеродное волокно графитовое. В хрустальных цепочках.

Углеродные волокна тонкие, всего 5-10 микрометров в диаметре, и состоят из атомов углерода (графита), связанных в удлиненное кристаллическое образование.Кристаллы выравниваются параллельно оси волокна, что обеспечивает волокну высокое отношение прочности к массе. Когда такие волокна связаны вместе, они образуют более крупные нити. Углеродные волокна обладают высоким модулем упругости, высокой прочностью на разрыв, жесткостью, термостойкостью и химической стойкостью, а также малым весом и низким тепловым расширением.

Углеродные композитные предшественники.

Производители углеродного волокна используют различные органические или нефтяные полимеры, такие как полиакрилонитрил (PAN), вискоза или нефтяной пек в качестве материала-прекурсора.В них используются различные химические и механические процессы для выравнивания полимера и изоляции углерода путем удаления неуглеродных атомов. После очистки, сбора и переработки в нити углеродные волокна готовы для включения в композитный материал.

Полимер, армированный углеродом (CFRP).

Для создания композитного материала углеродные нити заделывают или пропитывают смолой, обычно полиэпоксидом, хотя могут использоваться и другие смолы. Получающийся в результате композит, армированный углеродным волокном полимер (или, альтернативно, армированный углеродным волокном пластик), в просторечии известен как углеродные волокна или просто углерод. Для целей этого веб-сайта Advanced Composites вернется к обычному использованию, углеродному волокну, для ссылки на углепластик.

От вооружения к архитектуре.

Универсальность, малый вес и высокая прочность углеродных волокон делают его идеальным материалом для большего числа коммерческих, военных и промышленных применений, чем, возможно, любое другое вещество. Advanced Composites производит специальные компоненты из углеродного волокна для ракетных систем, самолетов, протезов, баллистических приложений, силовых установок атомных подводных лодок, несущих архитектурных узлов и многого, многого другого.Для нас технология углеродного волокна и возможности ее применения открывают захватывающий рубеж открытий.

Углерод играет большую роль в производственных процессах Advanced Composites Inc.

Advanced Composites Inc. включает углеродное волокно во многие процессы намотки, компрессионного формования и укладки. Невероятный модуль упругости и малый вес углерода делают его идеальным композитным материалом.

Массовое производство деталей из углеродного волокна

Schuler представила экономичные решения для массового производства деталей из углеродного волокна на выставке Jec в марте.Утверждается, что его прессы RTM предлагают короткое время цикла и высокое качество деталей.

Пресс для композитных материалов (линия CHAP) с усилием прессования 3600 т для массового производства таких материалов, как углепластик (фото: Schuler)

Пластмассы, армированные углеродным волокном (углепластики), используются для производства автомобилей уже несколько лет, но их преимущества, заключающиеся в очень легком весе и чрезвычайной жесткости, достигаются за счет высокой цены: он намного дороже, чем сталь или алюминий. Следовательно, он редко использовался в процессах массового производства.Производитель прессов, станков и формовочной техники Schuler утверждает, что принял вызов, представив на торговой выставке Jec в Париже ряд машин, которые могут производить детали из углепластика экономично, даже в больших объемах.

В производственных решениях

Schuler из углепластика используется процесс литья под давлением (RTM), при котором тканые маты из углеродного волокна помещаются в пресс-форму, заполняются смолой и отверждаются под воздействием тепла и давления пресса. Этот процесс позволяет сократить время цикла обработки сложных деталей при сохранении геометрии, жесткости и качества поверхности.Также утверждается, что он устраняет «пустоты» — поры или зазоры внутри детали или по краям.

Быстрая и равномерная обработка

Смола

быстро и плавно впрыскивается в вакуумную форму, которая открывается всего на несколько десятых миллиметра. Этот процесс впрыска в зазор позволяет смоле растекаться по мату с очень небольшим сопротивлением потоку и низким давлением впрыска. Он быстро проникает в мат до того, как начнется полимеризация за счет индукции нагрева. Процесс отверждения начинается с смачивания последних волокон и занимает 4-8 минут, в зависимости от толщины.Давление смолы варьируется от 30 до 150 бар, в зависимости от детали. Для наружных панелей большой площади с площадью зажима 3600 x 2400 мм требуется общее усилие прессования 36 000 кН или более. Центр загрузки штампа не обязательно находится в середине пресса. Также имеются смещенные от центра силы из положений впрыска. Контроль параллельности предотвращает наклон ползуна или верхней матрицы во время впрыска в зазор. При скорости позиционирования 1 мм / с прессы Schuler достигают абсолютных значений параллельности 0,05 мм при диагональных поверхностях зажима 4 м.

По заявлению компании, преимущества короткоходового пресса с восходящим ходом заключаются в высокой скорости закрытия, меньшем времени создания давления и меньшей высоте.

Время цикла сокращения

Процессы обработки преформ и деталей, а также необходимая очистка штампа составляют значительную часть 2-3-минутного цикла RTM. Остатки пластика прилипают в основном к полимерному уплотнению, расположенному на нижнем штампе, но Schuler говорит, что по запросу он может оснастить прессы RTM двумя челночными движущимися валиками, так что общий верхний штамп может работать с двумя чередующимися и подвижными нижними штампами, чтобы уменьшить время простоя и сокращение общей продолжительности рабочего цикла.

На ходу вверх

Прессы

RTM доступны в двух исполнениях. Обычные машины с ходом вниз работают с неподвижной станиной и подвижной балкой, а также с суппортом, усилие прижима которого передается через цилиндры в головке пресса. Параллельность обеспечивается четырьмя цилиндрами противодавления с сервоуправлением, расположенными по углам станины. Они также отвечают за усилие отрыва, необходимое для противодействия силам сцепления и открытия матрицы. В прессе с коротким ходом вверх ползун действует только как опора во время процесса прессования.Фактический рабочий ход осуществляется опорной плитой, приводимой в действие несколькими короткоходовыми цилиндрами. Параллельность обеспечивается сервоуправлением этих цилиндров. Усилие отрыва в прессах с восходящим ходом достигается за счет извлечения опорной плиты. По словам Шулера, прессы с коротким ходом поршня вверх имеют высокую скорость закрытия (1000 мм / с), время создания давления менее 0,3 с и значительно меньшую конструктивную высоту.

Компания Schuler объявила, что уже получила заказ на линию по производству композитных материалов в Национальном центре композитов в Бристоле, Великобритания.Заказ сделан на короткоходовой пресс с подъемным ходом, усилием прессования 36 000 кН и зажимной поверхностью 3,6 x 2,4 м. Эта пресса охватывает все распространенные методы прессования композитных материалов, включая углепластик.

www.schulergroup.com

Как производится углеродное волокно?

Возможности изготовления из углеродного волокна безграничны.Он легкий, прочный и им легко придать любую форму. Универсальность углеродного волокна можно объяснить как тем, как оно сделано, так и из чего оно сделано. Давайте разберемся, как именно производится углеродное волокно, прежде чем использовать его для создания вашего следующего проекта.

Материалы

Основным компонентом углеродного волокна является (как вы уже догадались) углерод в сочетании с органическими полимерами. Углеродное волокно относительно ново для обрабатывающей промышленности, и на самом деле лишь несколько компаний специализируются на его производстве.Каждый производитель немного различается в своих формулах и хранит свою комбинацию как коммерческую тайну.

Однако в промышленности считается, что углеродное волокно обычно производится с использованием полиакрилонитрила (ПАН), искусственного шелка или нефтяного пека. Все эти материалы представляют собой органические полимеры, что означает, что они представляют собой длинные цепочки молекул, связанных вместе атомами углерода. Конкретные материалы, используемые для изготовления углеродных волокон, влияют на качество, сорт материала и могут создавать определенные эффекты.

Процесс

Около 90 процентов всех углеродных волокон производится путем переработки PAN. Мы сосредоточимся на этом материале, поскольку он, безусловно, самый распространенный. В процессе производства углеродного волокна PAN называют «предшественником» — сырьем, используемым для создания углеродных волокон.

  • Стабилизация : Для начала необходимо провести химические манипуляции с волокнами, чтобы создать более термостойкую лестничную связь между молекулами. Волокна нагревают до температуры 390–590 ° F от получаса до полутора часов. Волокна улавливают молекулы кислорода из воздуха и меняют структуру их атомных связей.
  • Карбонизация : После того, как материал стабилизируется, прекурсор вытягивают в длинные пряди и нагревают до 1830–5500 ° F, на этот раз полностью лишенного кислорода. Без кислорода сильное тепло не сожжет волокна, а заставит его атомы сильно вибрировать и вытеснить почти все неуглеродные атомы. Карбонизация оставляет длинные, плотно связанные цепи почти всего углерода.
  • Обработка : В результате процесса карбонизации поверхность волокон плохо сцепляется с эпоксидными смолами и другими материалами, используемыми для изготовления композитного углеродного волокна. Чтобы исправить это, поверхность слегка окисляют. Этим достигаются две вещи. Во-первых, лучшие химические свойства связывания, а во-вторых, протравленная / шероховатая поверхность, которая лучше подходит для механического связывания. Хотя процесс окисления может осуществляться разными способами, его следует проводить осторожно, чтобы избежать мелких дефектов поверхности, которые могут привести к повреждению волокна.
  • Калибровка : Заключительный этап производства углеродного волокна — это покрытие волокон таким образом, чтобы они не повредились во время наматывания или ткачества — это называется калибровкой.Материалы покрытия различаются и выбираются так, чтобы они были совместимы с клеем, используемым для образования композитных материалов. Некоторыми примерами материалов покрытия являются эпоксидная смола, полиэстер, нейлон, уретан и другие. Отсюда волокна скручиваются или сплетаются в веревки различных размеров.

Теперь, когда вы знаете немного больше о том, как производится углеродное волокно, давайте приступим к делу. Позвоните нам, чтобы узнать, как углеродное волокно может улучшить ваш следующий проект и потенциально сэкономить ваши деньги!

Углеродные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками — Национальный исторический памятник химической промышленности

Улучшения в производстве углеродного волокна и материалов

Любой материал, содержащий углерод, можно «карбонизировать», нагревая его примерно до 1000 ° C, получая вещество, которое примерно на 99 процентов состоит из углерода.При дальнейшем нагревании, обычно до примерно 2500 ° C, такой материал может быть преобразован в 100-процентный углерод, при этом внутренняя структура трансформируется из плохо упорядоченной формы в более упорядоченную. Но не все углеродные материалы, подвергнутые термообработке до таких высоких температур, действительно графитовые. Только некоторые виды углерода имеют вначале адекватно упорядоченную структуру с образованием почти идеальных кристаллов графита, и только эти графитовые вещества могут приблизиться к превосходным свойствам чистого графита — высокой теплопроводности и электропроводности в сочетании с высокой жесткостью (модулем Юнга).

PAN и искусственный шелк не являются графитирующими материалами, поэтому углеродные волокна из этих прекурсоров никогда не будут по-настоящему графитовыми, даже после термической обработки при высоких температурах. Чтобы сделать следующее поколение углеродных волокон, ученым понадобился новый исходный материал. И снова исследования, проведенные в Техническом центре Пармы, открыли дорогу.

Леонард Зингер приехал в Парму в середине 1950-х годов с небольшим опытом работы с углеродом или графитом. Его привлек «утопический колорит» этого места, и он планировал продолжить работу с электронным парамагнитным резонансом.Он использовал этот метод исследования для изучения основного механизма карбонизации, который включал нагревание различных материалов на основе нефти и угля. Нагревание подобных органических веществ неизбежно приводит к образованию смолы — смолоподобной смеси сотен разветвленных соединений с разной молекулярной массой. Смола является важным органическим прекурсором с высоким содержанием углерода, используемым в производстве ряда углеродов и графитов.

Двое австралийских ученых недавно сделали важное открытие, касающееся смол.Большинство смол изотропны, имеют одинаковые свойства во всех направлениях, но эти исследователи показали, как смолу можно немного полимеризовать, чтобы ориентировать молекулы в слоистой форме. «Это происходит из-за существования жидкокристаллического состояния, которое также называют мезофазой», — говорит Сингер. «Это действительно решило загадку ориентации, которая беспокоила меня долгое время». В Парме вокруг него проводились исследования волокна, поэтому Зингер не мог не быть втянутым. «Мне пришло в голову, что, вероятно, из этого можно сделать волокно», — говорит он.«Именно тогда я решил попробовать сориентировать волокно за счет удлинения углеродистой мезофазы».

Сингер и его помощник Аллен Черри разработали машину для вытягивания ириски, которая прикладывала напряжение к вязкой мезофазе для выравнивания молекул, а затем нагревала материал, чтобы преобразовать его в высокоориентированное углеродное волокно. Процесс сработал, и последующий анализ подтвердил, что они сделали высокоориентированные графитизируемые углеродные волокна.

Физические свойства этих волокон из графитированного мезофазного пека были поразительными.Они не только обладали сверхвысоким модулем упругости, приближающимся к 1000 ГПа, но и были первыми углеродными волокнами со сверхвысокой теплопроводностью. Это сделало их особенно полезными для любого применения, где важны жесткость и отвод тепла, например, в тормозах самолетов и электронных схемах. Большинство волокон на основе мезофазного пека не обладают высокой прочностью на разрыв, как некоторые волокна из ПАН и вискозы, за исключением лабораторных условий.

Первоначальное открытие Зингера было сделано в 1970 году, но патент на волокно и процесс не был выдан до 1977 года.Патент представлял собой невероятный объем работы, 42-страничный документ с 47 иллюстрациями.

Смола — довольно недорогое сырье. Однако в зависимости от формы и свойств желаемого продукта стоимость конечного продукта — мата, прядей или ткани — может сильно варьироваться. С одной стороны, углеродные волокна на основе мезофазного пека, используемые в тормозах самолетов и железобетоне, относительно недороги. С другой стороны, из-за чрезвычайно высоких требуемых температур графитизации сверхвысокий модуль и волокна с высокой теплопроводностью, необходимые для спутников и других космических аппаратов, могут быть дорогими.

К началу

Процесс / оборудование | Торай Карбон Мэджик Ко., Лтд.

Универсальная система разработки, поддерживаемая персоналом, досконально знающим углеродное волокно, и передовым производственным оборудованием.

Углеродное волокно легче алюминия и прочнее железа. Изделие из пластика, армированного углеродным волокном (CFRP), состоит из углеродного волокна и смолы. Существует множество методов формования изделий из углепластика, таких как автоклав, RTM, прессование и формование SMC.Среди методов формования мы в основном используем автоклавное формование. Почему мы применяем автоклавное формование? Потому что автоклавное формование имеет преимущества перед другими методами формования в гибкости конструкции и экономической эффективности. На этапах проектирования и разработки продукта из углепластика, когда достигается идеальный внешний вид продукта, автоклавное формование является наиболее разумным и осуществимым методом разработки продукта. Мы выполняем все процессы от планирования, разработки, проектирования, пробного производства, производства и массового производства внутри компании.Каждый процесс требует специальных знаний, связанных с композитным материалом. Накапливая внутренний опыт, мы предоставляем высококачественные продукты с высокими эксплуатационными характеристиками, отвечающие потребностям клиентов.

  1. 01 Моделирование
  2. 02 Конструкция
  3. 03 Форма
    производство
  4. 04 Багет
  5. 05 Вторичная
    обработка
  6. 06 Сборка
  7. 07 Тестирование
  8. 08 Живопись
  9. 09 Инспекция

01

Моделирование

  • Статический анализ
  • Анализ воздействия
  • Моделирование ламината

Углеродное волокно — это материал, обладающий высокой степенью гибкости конструкции. С другой стороны, есть много конструктивных факторов, которые следует рассматривать как специфические для композита, такие как анизотропия и ламинация. Мы предлагаем оптимальную структуру, которая может выявить преимущества углеродного волокна, применяя метод моделирования, специализирующийся на композитах, и ставя себя на место наших клиентов.

02

Проект

  • Конструкция конструкции
  • Планирование процессов
  • Выбор материала
  • Дизайн ламината
  • Конструкция формовочного и кондукторного инструмента

На основе предложения мы выбираем структуру и материал, с помощью которых предложение может быть реализовано, проектируем ламинацию и готовим чертежи.В отличие от металлических материалов, композитные материалы имеют определенные конструктивные особенности склеивания, соединения и ламинирования. Используя опыт проектирования, накопленный при разработке гоночных автомобилей, мы проектируем структуру изделия из углепластика, которая максимально использует характеристики композитного материала, такие как интеграция деталей и полая структура.

03

Производство пресс-форм

  • Гипсовая форма
  • Форма из углепластика
  • Металлическая форма

Разработка и изготовление пресс-формы — ключ к созданию высокоточного и высококачественного продукта.В дополнение к конструкции пресс-формы, которая максимально использует характеристики автоклавного формования, мы выбираем метод производства, обеспечивающий качество и производительность с учетом массового производства.

04

Багет

  • Процесс выпуска формы
  • Резка материала
  • Ламинат
  • Вакуум
  • Лечение
  • Демонтаж

При формовании в автоклаве формованное изделие получают путем разрезания препрега углепластика в соответствии с конструкцией, ламинирования материала в форме, упаковки материала в мешки, помещения его в автоклав и выдержки смолы при высокой температуре под высоким давлением. Формование в автоклаве — это метод с высокой степенью гибкости конструкции. Мы способны производить высококачественные формованные изделия, полностью используя характеристики углеродного волокна.

05

Вторичная обработка

  • Триммер (робот, рука)
  • Бурение (робот, водомет)
  • Резка (механическая обработка, лазер, пресс, токарный станок)

Отформованное изделие, выпущенное из формы, растачивается и обрезается.По сравнению с металлическим изделием переработка композитного изделия затруднена. Мы обрабатываем формованные изделия с использованием новейшего водоструйного и обрабатывающего центра с использованием наших оригинальных технологий в соответствии с вашими потребностями.

06

Сборка

Формованное изделие из углепластика завершается сборкой его с другими формованными изделиями и металлическими деталями в качестве готового изделия. При производстве формованного изделия из углепластика очень важна техника соединения деталей. Мы склеиваем и соединяем формованный продукт из углепластика, выбирая оптимальные методы из различных методов склеивания и соединения, используя наш опыт, полученный при разработке гоночных автомобилей.

07

Тестирование

  • Испытание на деформацию / разрушение (статическая нагрузка)
  • Испытание на усталость
  • Испытание на удар
  • Испытание на устойчивость к температуре и атмосферным воздействиям
  • Различные тесты для костомеров

Разработка продукта CFRP не завершается только его производством.Чтобы проверить, соответствует ли продукт заданным характеристикам, как это было разработано, у нас есть различное оборудование для оценки характеристик продукта, такое как тестеры прочности на разрыв, машины для испытаний на усталость и испытательные стенды.

08

Живопись

  • Живопись
  • Очистка
  • Покрытие
  • Распыление
  • Полировка

Многие формованные изделия из углепластика, особенно внешние части, нуждаются в окраске и обработке поверхности для предотвращения деформации и обесцвечивания, а также для улучшения характеристик дизайна. Toray Carbon Magic поставляет продукт после выбора и применения оптимальной окраски и обработки поверхности в соответствии с областью применения продукта, например, при использовании в автомобилях и самолетах, а также характеристиками углеродного композита.

09

Инспекция

  • Трехмерное измерение (Лазер)
  • Размер (CMM)
  • Толщина (Ультразвуковая волна)
  • Внешний вид (глянец, разница в цвете)
  • Шероховатость поверхности
  • Ультразвуковая волна
  • Рентген, мягкий рентген
  • Частота
  • Прочность, жесткость

Отдел обеспечения качества выполняет визуальный контроль, измерение формы с помощью новейшего оборудования и неразрушающий контроль с помощью рентгеновских лучей и ультразвуковых волн в соответствии с потребностями клиентов.Мы получили не только сертификат ISO 9001, но также сертификаты JIS Q 9100, Nadcap и Boeing.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.