Sợi carbon - Chùm năng lượng gió

Giới thiệu quy trình sản xuất pult Jet

Làm thế nào để sử dụng năng lượng sạch mới thay thế tài nguyên dầu mỏ và than truyền thống đã và đang trở thành vấn đề nóng được xã hội quan tâm ở điểm mấu chốt lịch sử quan trọng không chỉ phát triển nền kinh tế mà còn đạt được mục tiêu carbon kép. quan tâm hơn nữa.

Đã gần một trăm năm kể từ khi phát minh ra công nghệ sản xuất điện từ gió. Công nghệ tương ứng đã tương đối hoàn thiện, nhưng nó cũng phải đối mặt với những thách thức đáng kể. Các bộ phận chính của thiết bị phát điện từ gió, hiện nay hầu hết được làm bằng vật liệu composite cốt sợi thủy tinh (GFRP), có độ bền và độ cứng tốt và chi phí sản xuất thấp. Với việc tăng dần các yêu cầu về khả năng phát điện của tổ máy phát điện, kích thước lưỡi cắt tương ứng cũng cần được tăng dần và các yêu cầu kỹ thuật cao hơn cũng được đặt ra đối với các yêu cầu về tính năng như độ bền và độ cứng của vật liệu. Vì lý do này, việc sử dụng sợi carbon trong sản xuất các lưỡi dao lớn đã trở thành sự lựa chọn tốt nhất.

Dữ liệu nghiên cứu cho thấy chỉ thay thế vật liệu composite sợi thủy tinh bằng vật liệu composite sợi carbon ở dầm làm giảm 12% trọng lượng của lưỡi cắt, đồng thời có độ cứng và khả năng chống mỏi cao hơn, đồng thời mang lại chi phí vận chuyển, lắp đặt và bảo trì thấp hơn. tuổi thọ, chi phí sử dụng của toàn bộ vòng đời của nó thấp hơn.

Có nhiều phương pháp tạo hình của vật liệu composite sợi carbon, và cũng có nhiều lựa chọn để sản xuất và chế tạo tấm vật liệu composite, chẳng hạn như quy trình prereg, quy trình truyền vải carbon và quy trình ép đùn. Trong số đó, quy trình ép đùn là một phương pháp đúc để sản xuất liên tục các vật liệu composite cốt sợi có tiết diện cố định. Công nghệ này bắt đầu ở Hoa Kỳ vào năm 1948 và đã được phát triển và quảng bá trên toàn thế giới.

Cấu hình Pultrised được sử dụng rộng rãi trong thiết bị điện, các bộ phận chống ăn mòn, kỹ thuật xây dựng, ngành giao thông vận tải và quân sự và các lĩnh vực khác, và hiện đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Về mặt lý thuyết, Pult Jet có thể tạo ra các sản phẩm có độ dài bất kỳ. Tốc độ dây chuyền ép đùn điển hình là 0. 2 ~ 1,5m / phút, tốc độ tạo mẫu nhanh có thể đạt hơn 4 phút / phút và có thể sản xuất nhiều sản phẩm cùng một lúc, điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu quả đúc là thích hợp cho sản xuất hàng loạt; Ngoài ra, quy trình sản xuất có thể hoàn toàn tự động và được kiểm soát, và hình dạng mặt cắt của sản phẩm có thể được tuần tự hóa và tiêu chuẩn hóa, điều này làm giảm đáng kể sự rời rạc về chất lượng của các sản phẩm composite và có hiệu suất ổn định; hàm lượng chất xơ cao, lên đến 80 phần trăm, bởi vì các sợi được làm thẳng hoàn toàn dưới tác động của lực căng trong quá trình đúc, các đặc tính của sợi có thể được phát huy hoàn toàn, các tính chất cơ học dọc vượt trội và tỷ lệ sử dụng nguyên liệu thô có thể đạt hơn 95 phần trăm .

Các bước của quá trình ép đùn là: cung cấp chất xơ-sợi dẫn hướng-ngâm tẩm nhựa-sản phẩm tạo khuôn sơ bộ-pult đùn-kéo-cắt-ép đùn, bộ phận tạo nhiệt thường được chia thành vùng gia nhiệt sơ bộ, vùng gel và vùng đóng rắn, như được hiển thị trong Hình. Các loại nhựa hiện có bao gồm nhựa epoxy, nhựa vinyl và nhựa polyester không bão hòa.

Là một quy trình sản xuất hiệu quả để sản xuất vật liệu composite mặt cắt cố định, quá trình ép đùn cực kỳ nghiêm ngặt trong việc thiết lập và quy định các thông số thiết bị và quy trình, và bất kỳ thay đổi nhỏ hoặc lỗi nano nào cũng sẽ gây ra lỗi và lãng phí chất lượng sản phẩm. Bài báo này giới thiệu sơ lược về cấu trúc sản phẩm, lựa chọn vật liệu và quy trình sản xuất dầm đúc kết cấu điện gió bằng sợi carbon (carbon beam). Một số thông số dữ liệu và tỷ lệ kết hợp chỉ mang tính chất tham khảo.

Cấu trúc sản phẩm và lựa chọn vật liệu

Chùm carbon được cấu tạo bởi thân bảng bằng vật liệu composite, lớp bảo vệ bên trái, lớp vải nhả phía trên, lớp bảo vệ bên phải và lớp vải phía dưới. Sợi của thân chính của bảng vật liệu composite là sợi carbon, và hàm lượng thể tích sợi là 50% đến 80%; vật liệu gia cố của lớp bảo vệ ở mặt trái và phải của tấm vật liệu composite là sợi thủy tinh, và số lượng ít nhất là 1 cho mỗi mặt.

Nhựa của vật liệu được chọn từ nhựa epoxy hiệu suất cao, chất đóng rắn tốt nhất là anhydrit axit lỏng, chất xúc tiến tốt hơn là amin bậc ba và chất giải phóng tốt nhất là chất giải phóng loại epoxy. Tỷ lệ trộn phải là nhựa epoxy: chất đóng rắn: chất xúc tiến: chất giải phóng=100: (80-110): (0. 5-2. 0): ( 0. 5-2. 5).

Vải trên và dưới được làm bằng nylon hoặc polyester. Một mặt, miếng vải nhả có thể bảo vệ chùm carbon không bị hư hại do va quệt trong quá trình đóng gói và vận chuyển sản phẩm. Ngoài ra, bề mặt nhám do chùm cacbon tạo thành sau khi tháo vải nhả ra trong quá trình sử dụng có thể làm tăng độ bền liên kết của sản phẩm. Loại bỏ quá trình mài các chùm carbon, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Quy trình sản xuất

Chuẩn bị một khuôn ép đùn có chiều dài 900mm và cố định nó trên giá đỡ của máy ép đùn. Cài đặt số lượng sợi carbon 48K hoặc 24K được chỉ định trên khuôn và đi qua bể nhúng, khuôn định hình trước, khuôn tạo hình theo trình tự, sau đó đưa vào máy kéo.

Nhiệt độ của ba vùng của khuôn đúc được đặt và làm nóng theo yêu cầu. Sau khi nhiệt độ của khuôn đúc được cân bằng, nhựa đã chuẩn bị được thêm vào bể nhúng, các sợi được nhúng thành 2 đến 4 lớp và tốc độ đùn được đặt thành 0. 2 đến 0 .5 m / phút. , Sau khi nhúng sợi carbon, nó được đùn từng bước thông qua con lăn đùn, khuôn đúc sẵn, v.v., để giảm hoàn toàn hàm lượng keo của sợi carbon nhúng trước khi vào khuôn, và vải tháo ra trên và dưới đi vào khuôn đúc cùng với sợi.

Sau khi tấm được tạo thành được làm nguội bằng ống thổi, nó sẽ đi vào máy kéo và máy cuộn để trở thành tấm tổng hợp thành phẩm.