EN
Galutinis 2 mm storio didelio modulio anglies pluošto plokščių vadovas: techniniai duomenys, naudojimo sritys ir pasirinkimo gairės
Jei ieškote 2 mm storio aukšto modulio anglies pluošto plokštės, greičiausiai esate inžinierius, gaminio dizaineris arba kūrėjas, dirbantis prie projekto, kuriame svarbus kiekvienas gramas ir kiekvienas standumo niutonmetras. Jūs ne tik ieškote medžiagos – jūs ieškote našumo sprendimo. Šis vadovas pašalina rinkodaros žargoną ir pateikia veiksmingus duomenis, realaus pasaulio palyginimus bei gamybos įžvalgas, kurių jums reikia, paremtus daugiau nei dešimtmečio patirtimi tiekiant ir testuojant šias medžiagas kosmoso prototipams, varžybų robotikai ir aukštos kokybės automobilių komponentams.
Kodėl aukštas anglies pluošto modulis? Trumpa realybės patikra
Pirmiausia paaiškinkime „aukštą modulį“. Mūsų dirbtuvėse plokštes klasifikuojame pagal jų praktinį rezultatą:
Standartinis modulis (T300/3K): Darbinis arklys. Puiki stipris, geras standumas ir ekonomiškai naudingiausias. Pavyzdžiui: kvadrokopterių parankės, apsauginės plokštės.
Vidutinės modulio (T700/12K): Daugeliui – optimalus pasirinkimas. Geresnis standumo-svorio santykis nei T300. Pavyzdžiui: aukštos kokybės dviračių rėmai, konstrukciniai laikikliai.
Didelio modulio (M40J/M50J/UM55): Specializuotas variantas. Maksimalus standumas, tačiau trapesnis ir žymiai brangesnis. Pavyzdžiui: palydovų konstrukcijos, F1 monokoko įterpimai, tikslieji optiniai stalai.
Realios naudos pavyzdys: Atlikus laboratorinį lenkimo bandymą, nustatyta, kad 2 mm storio plokštė iš M40J klasės anglies pluošto turi 35 % didesnį lenkimo modulį nei ekvivalentinė T700 plokštė, tačiau jos smūgio atsparumas yra apie 20 % žemesnis. Šis kompromisas yra labai svarbus.
1 skyrius: Specifikacijų lapo aiškinimas – kas svarbu 2 mm plokštei
Vertindami 2 mm storio aukšto modulio anglies pluošto plokštę, tai yra būtinos specifikacijos, kurias privalote reikalauti iš tiekėjo.
1.1 Pagrindas: Pluošto tipas ir audinys
Pluošto tipas: Nustato „aukštą modulį“. Ieškokite žymėjimų kaip M40J, M46J, M50J arba UM55. Reikalaukite konkretaus techninio duomenų lapo.
Audimo raštas: 2 mm plokštei audimas įtakoja paviršiaus apdorojimą ir tvarkymą.
Paprastas audimas: stabiliausias, lengviausiai tvarkomas. Mūsų pasirinkimas tiksliajai CNC apdirbimui.
Vienkryptis (UD): maksimalus standumas viena kryptimi. Dažnai naudojamas kryžminėje sluoksniuotėje (pvz., [0°/90°]) plokštei. Suteikia švarų, modernų išvaizdą.
Twill audimas (2x2): puikus lankstumas ir išskirtinis estetiškumas. Šiek tiek mažesnis matmeninis stabilumas lyginant su paprastu audimu.
1.2 Matrica: dervos sistema
Derva laiko kartu pluoštus ir perduoda apkrovą. 2 mm plokštei ji yra būtina ilgaamžiškumui.
Standartinė epoksidinė derva: geras universalus našumas.
Aukštos temperatūros epoksidinė derva (pvz., kietėjanti 120°C arba aukštesnėje temperatūroje): geresnė atsparumas šilumos deformacijai apdirbant ar eksploatuojant. Nurodome tokią dervą detalėms šalia variklių ar varomosioms sistemoms.
Fenolio derva: naudojama, kai reikalingas išskirtinis atitikimas ugniai/smilkčiui/nuodų (FST) reikalavimams masinio transporto salonuose.
1.3 Tikrieji skaičiai: pagrindinės savybės (tipiškas diapazonas 2 mm HM plokštei)
| Savybė | Tipinė vertė (M40J/Epoxy) | Kodėl tai svarbu jums |
| Tankis | 1,6 g/cm³ | Nustato svorio mažėjimą palyginti su aliuminiu ar plienu. |
| Tempimo modulis | 300 – 350 GPa | Pagrindinis „standumo“ rodiklis. Aukštesnė reikšmė geriau tinka minimaliam linkimui. |
| Slanksties stipris | 600 – 700 MPa | Atsparumas lūžimui esant lenkimo apkrovai. |
| CTE (Šiluminio plėtimosi koef.) | Beveik 0 ar šiek tiek neigiamas | Išskirtinė matmenų stabilumas esant temperatūros pokyčiams, svarbu optiniams ir matavimo prietaisams. |
Profesionalus patarimas iš dirbtuvės: visada reikalaukite atitikties sertifikato (CoC) arba gamyklos sertifikato žaliavoms – prepreg medžiagai. Patikimi tiekėjai tai pateiks. Jei dvejoja – laikykite tai raudonu vėliava.
2 skyrius: Galva į galvą: kaip jis atrodo lyginant?
Tikriausiai apsvarstote kitas medžiagas. Štai duomenimis pagrįstas palyginimas.
2.1 prieš 2 mm 6061-T6 aliuminio plokštę
| Aspektas | 2 mm HM anglies pluošto plokštė | 2 mm 6061 aliuminio plokštė | Išvada |
| Specifinė standumo laipsnis | ~3 kartus aukštesnis | Vidurkis | CF aiškiai laimi standumo kritiniais, svoriui jautriais dizainais. |
| Specifinė stipris | ~5 kartus aukštesnis | Vidurkis | CF laimi dėl didelės stiprybės ir mažo svorio srities. |
| Apdirbimas | Reikia deimantinių įrankių, dulkių surinkimo | Lengva su standartiniais įrankiais | Aliuminis laimi dėl paprastesnio apdorojimo ir žemesnių įrankių kainos. |
| Kaina (tik medžiaga) | 400–800+ USD už m² | 50–100 USD už m² | Aliuminis ženkliai laimi dėl žymiai žemesnės pradinės medžiagos kainos. |
| Šilumos laidumas | Žema (izoliatorius) | Labai Aukštas | Aliuminis laimi kaip šilumos atidavėjas; anglies pluoštas laimi kaip termoinzuliatorius. |
2,2 prieš standartinio modulio anglies pluoštą
Pasirinkimas tarp didelio ir standartinio modulio dažnai priklauso nuo vieno klausimo: ar absoliuti maksimali standumas yra svarbiausias konstravimo prioritetas, nepaisant kainos ir tam tikro smūgio atsparumo sumažėjimo? Jei taip – pasirinkite didelio modulio medžiagą. Jei reikia geresnio atsparumo, smūgio atsparumo ir kainos balanso, dažnai protingesnis pasirinkimas yra aukštos našumo standartinio modulio medžiaga (pvz., T800).
3 skyrius: Gamyba ir apdirbimas: praktinis gamyklos vadovas
Čia projektai laimėja arba žlunga. 2 mm didelio modulio plokštė yra negailestinga.
3.1 Pjovimo ir apdirbimo protokolai
Įrankiai: tik kietieji kelių arba diamantrinkiu dengti įrankiai. Mes naudojame 3 išpjovomis aukštyn kelių galvutę, skirtą kompozitams.
Parametrai (patikrinta Haas VF2): 6 mm įrankiui: 18 000 aps/min, padavimo greitis 1000 mm/min, 0,5 mm pjovimo gylis per ėjimą. Visada naudokite suspaustą orą arba siurbimą dulkėms ir šukių pašalinimui.
Svarbiausias žingsnis: kraštų hermetizavimas. Nupjovus, atskleisti pluoštai įgeria drėgmę. Būtina užhermetinti kraštus plonu epoksidiniu dervos sluoksniu arba specialiu krašto hermetiku. Matėme, kad nehermetizuotos plokštės atsiskiria drėgnoje aplinkoje jau per kelis mėnesius.
3.2 Tikro vartotojo problema ir sprendimas
Problema: „Mano puikiai apdirbta anglies pluošto plokštė turi mažų skilimų / ištraukimų ant skylių kraštų montavimo metu.“
Priežastis: grąžto išėjimo plyšimas ir (arba) nehermetizuoti kraštai.
Sprendimas: gręžiant naudokite aukinę atraminę plokštę. Gręžkite trumpais judesiais aštriu, nauju kietmedžio grąžtu. Taikykite nedidelį spaustuvų slėgį aplink skylių vietą. Po gręžimo užtepę epoksidinę dervą užsandarinkite skylių vidų.
4 skyrius: pagrindinės taikymo sritys: kur ši medžiaga puikiai tinka
2 mm storio aukšto modulio plokštė nėra universali medžiaga. Ji naudojama itin svarbioms funkcijoms:
Aviacija ir bepilotės skrydžio priemonės (UAV): palydovų antenų plokštės, bepiločių orlaivių centrinės plokštės, kurios dėka standumas užtikrina stabilų skrydį ir vaizdo kokybę.
Tikslūs prietaisai: optiniai stalai, lazerių montavimo platformos ir koordinačių matavimo mašinų (CMM) komponentai, kuriuose reikalingas nulinis šiluminis iškraipymas.
Aukštos klasės automobiliai: Formulės studentų lenktyninių automobilių monokoko įterpimai, lengvos standumo didinančios plokštės hibridiniams hiperautomobiliams.
Varžybų robotika: robotų korpusai ir rankos, kuriuose dinaminės apkrovos metu deformacijos sumažinimas yra būtinas tikslumui.
DUK: Jūsų svarbiausi klausimai, atsakyta
K1: Kiek plokščia yra 2 mm storio aukšto modulio anglies pluošto plokštė?
A: Aukštos kokybės plokštės iš autoklave sukietintų preimpregnatų yra itin plokščios. Dažnai matuojame plokštumos nuokrypį ne didesnį kaip 0,1 mm per 300 mm ilgį. Paklauskite tiekėjo apie jų plokštumos toleranciją. Slėgiu sukietintos plokštės gali turėti didesnį nuokrypį.
K2: Ar galima sulenkti ar formuoti 2 mm storio aukšto modulio plokštę?
A: Ne. Aukšto modulio pluoštai sukurti taip, kad neištemptų. Bet koks bandymas formuoti po sukietinimo baigiasi lūžimu. Sudėtingos formos turi būti formuojamos pradinio sluoksniavimo ir sukietinimo metu.
K3: Koks realus 300 mm x 400 mm plokštės kainos diapazonas?
A: Autentiškai M40J/epoksidinei plokštei tokių matmenų (2 mm storio) reikėtų tikėtis kainų diapazono nuo 150 iki 300 JAV dolerių, priklausomai nuo tiekėjo pelno maržos, kiekio ir sertifikavimo. Jei pasiūlyta kaina atrodo per gera, kad būtų tiesa, greičiausiai taip ir yra – patikrinkite pluošto rūšį.
K4: Kaip patikrinti, ar tai tikrai aukšto modulio medžiaga?
A: Be atitikties pažymėjimo (CoC), neegzistuoja jokio pigaus namų testavimo būdo. Svarbiems projektams apsvarstykite mažo bandinėlio užsakymą ir nusiųskite jį į laboratoriją paprastam lenkiamajam stipriui išmatuoti, kad palygintumėte modulį su duomenų lapo deklaracijomis. Patikimi tiekėjai tai palaikys.
Atsakymo atsisakymas ir techninė pastaba: pateikti duomenys paremti pramonės standartiniais medžiagų duomenų lapais (Toray, Mitsubishi) ir mūsų vidiniais bandymų archyvais, skirtais projektavimo rekomendacijoms. Tiekiamos savybės gali skirtis priklausomai nuo konkretaus gamybos proceso (autoklavo ar presavimo kietinimo), dervos kiekio ir kokybės kontrolės. Skrydžiams ar saugai kritiškoms aplikacijoms visada atlikite savo patvirtinimo bandymus naudodami sertifikuotas medžiagas. Šis vadovas skirtas informaciniais tikslais, kad būtų palengvintas projektavimas ir specifikavimas