1. 직조 및 와인딩 기술에 대한 개요
직조 및 권선은 탄소 섬유 원사를 처리하는 두 가지 주요 방법입니다. 섬유 재료를 특정 모양과 기능으로 프리폼으로 변환 할 수 있습니다. 직조 기술은 2 차원 또는 3 차원 구조를 형성하기 위해 교차 직조 섬유에 의해 복잡한 형태의 부품을 제조하는 데 적합합니다. 와인딩 기술은 특정 경로를 따라 맨드릴에 섬유를 감는 것이며, 이는 종종 파이프 및 압력 용기와 같은 축 대칭 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
을 위한 고온 적용을위한 새로운 산화 내성 탄소 섬유 원사 , 직조 및 와인딩 기술의 적용은 전통적인 탄소 섬유의 가공 요구 사항을 충족해야 할뿐만 아니라 산화 방지제 코팅으로 가져온 추가적인 과제를 극복해야합니다. 산화 방지제 코팅은 재료의 고온 성능을 향상 시키지만 섬유의 유연성 및 처리 성능에도 영향을 줄 수 있으므로 직조 및 와인딩 중에보다 정교한 공정 제어가 필요합니다.
2. 항산화 탄소 섬유 원사의 직조 공정
직조는 메쉬 구조를 형성하기위한 특정 패턴에 따라 교차 직조 섬유의 과정입니다.
(1) 섬유 전처리
직조하기 전에, 항산화 탄소 섬유 원사는 일반적으로 표면 코팅과 섬유 매트릭스 사이의 결합 강도를 보장하기 위해 전처리되어야한다. 전처리 방법에는 직조 동안 고르지 않은 코팅으로 인한 섬유 파손 또는 성능 저하를 목표로 표면 세정 및 코팅 균질화 등이 포함됩니다.
(2) 직조 장비 및 프로세스 매개 변수 설정
항산화 탄소 섬유 원사는 일반적으로 자동 직조 기계를 사용하여 직조되며 장비는 고정식 장력 제어 및 속도 조절 기능이 있어야합니다. 산화 방지제 코팅의 존재로 인해 섬유질의 브리티 니스가 증가 할 수 있으므로 섬유 파손을 피하기 위해 직조 공정 동안 긴장과 속도를 엄격하게 제어해야합니다. 또한, 직조 각도 및 섬유 밀도와 같은 매개 변수는 최종 구성 요소의 성능 요구 사항에 따라 최적화되어야합니다.
(3) 복잡한 구성 요소의 직조
고온 응용 분야에서, 많은 구성 요소 (예 : 터빈 블레이드 및 열 방패)는 복잡한 기하학적 모양을 가지고있어 직조 기술에 대한 수요가 더 높아집니다. 3 차원 직조 기술을 통해 항산화 탄소 섬유 원사는 최종 성분의 형태에 가까운 프리 폼으로 직조 될 수 있습니다. 이 기술은 재료 활용도를 향상시킬뿐만 아니라 후속 처리 단계를 줄이고 생산 비용을 줄일 수 있습니다.
(4) 직조 중 품질 관리
직조 과정에서 섬유 장력, 직조 각도 및 코팅 무결성의 실시간 모니터링이 프리 폼의 품질을 보장하는 열쇠입니다. 지능형 모니터링 시스템을 도입함으로써 직조 프로세스 중에 발생하는 문제를 적시에 발견하고 수정하여 수율이 향상 될 수 있습니다.
3. 항산화 탄소 섬유 원사의 권선 공정
와인딩 기술은 특정 경로를 따라 맨드릴 주위에 섬유가 상처를 입히는 가공 방법입니다.
(1) 맨드릴 설계 및 준비
Mandrel은 와인딩 프로세스의 핵심 도구이며, 모양과 크기는 최종 구성 요소의 기하학적 특성을 직접 결정합니다. 고온 응용 분야의 복잡한 구성 요소의 경우, Mandrel은 일반적으로 고온 저항성 재료 (예 : 도자기 또는 흑연)로 만들어지며 치수 정확도를 보장하기 위해 정밀도 가공됩니다.
(2) 와인딩 경로 계획
와인딩 경로의 설계는 성분의 기계적 특성과 항산화 탄소 섬유 원사의 특성을 고려해야합니다. 컴퓨터 지원 설계 (CAD) 및 시뮬레이션 기술을 통해, 와인딩 경로는 구성 요소 및 최적의 성능에서 섬유의 균일 한 분포를 보장하기 위해 최적화 될 수 있습니다.
(3) 권선 장비 및 공정 제어
항산화 탄소 섬유 원사는 일반적으로 CNC 와인딩 머신을 사용하여 상처를 입히며 장비는 고정식 장력 제어 및 온도 조절 기능을 가져야합니다. 산화 방지제 코팅의 존재로 인해, 섬유 파손 또는 코팅 흘림을 방지하기 위해 와인딩 공정 동안 과도한 장력 또는 온도를 피해야합니다. 와인딩 속도 및 섬유 간격과 같은 매개 변수는 구성 요소의 성능 요구 사항에 따라 정확하게 제어해야합니다.
(4) 경화 및 후 처리
와인딩 후, 프리폼은 일반적으로 광섬유를 매트릭스 재료 (예 : 수지 또는 세라믹)와 완전히 결합하기 위해 경화되어야합니다. 고온 응용 분야에서 산화 내성 탄소 섬유 원사의 경우, 재료의 항산화 특성 및 고온 안정성을 보장하기 위해 고온 조건에서 경화 공정을 수행해야합니다. 경화 후, 구성 요소는 또한 사용 요구 사항을 충족시키기 위해 표면 처리 및 품질 테스트해야합니다 .
이전의
