A SAKAI OVEX egy japán vállalat, amely a szénszálas nyitott szálas (szórás) technológia és termékgyártás kutatásával és fejlesztésével foglalkozik. A vállalat már 2010 körül együttműködött a japán Toho Tennax-szal (ma Teijin), hogy ultrakönnyű szénszálas termékeket fejlesszenek ki, amelyek a szénszálas nyitott szálas kezelés után fele olyan könnyűek, mint a legvékonyabb szénszálas termékek.
Ez a cikk először bemutatja a szénszálas anyagok kiváló tulajdonságait, majd a szénszálas nyitott szálas technológia jellemzőire fókuszál, valamint ismerteti a nyílt szálú szénszálat és kompozit anyag teljesítménybeli előnyeit, végül pedig a SAKAI OVEX-szel kombinálva. A cég jelenlegi szénszálas nyitott szálas fonaljait a fő termékek formájában ismertetjük röviden.
01, a szénszál kiváló tulajdonságai
A szénszál nemcsak könnyű, erős, korrózióálló és egyéb tulajdonságokkal rendelkezik, hanem kiváló elektromos vezetőképességgel, hőállósággal, méretstabilitással és kémiai stabilitással is rendelkezik.
Mechanikai/dinamikai tulajdonságok:
Kis fajsúlyú (1,7–2.0) és könnyebb, mint a fémek stb.
Magas rugalmassági modulus (200-650 GPa) és nagy merevség.
Nagy szilárdság (3000 MPa és 7000 MPa között).
Kiváló rezgéscsillapítás.
Anizotróp anyag, amely lehetővé teszi a célnak megfelelő szerkezeti kialakítást.
Termikus tulajdonságok:
Kiváló hőállóság inert atmoszférában.
Kis hőtágulási együttható és jó méretstabilitás.
Hővezető képességgel rendelkezik.
Elektromágneses tulajdonságok:
Elektromágneses hullám árnyékolással.
Jó röntgensugárzás áteresztő képessége.
Kémiai tulajdonságok: kiváló vegyszerállóság.
Elektromos tulajdonságok: bizonyos fokú elektromos vezetőképességgel rendelkezik.
02, szénszálas nyitott szálas technológia és előnyei
Nyílt szálas technológia: más néven fonalterítési technológia, ez a szénszálas kóc sok vékony és egyenletesen szétterített, nyitott rostos fonal technológia létrehozásához. A szénszál kerek vagy enyhén lapos keresztmetszetű, több ezer-tízezer szálból álló köteg. Kibontás után több ezer-tízezer filamentet terítenek szét a szélességben, lapított keresztmetszetben. Az alábbi ábrán egy szénszálas kóc belsejének keresztmetszete látható kiterítés előtt és után.
A szénszálas nyitott szálú fonalat használó szövetek a következő fő előnyökkel rendelkeznek:
Vékony réteg megvalósítása, a krimpelési szög csökkentése és a mechanikai tulajdonságok javítása
a), egyenletes gyanta diszperzió a kis krimpelés miatt
A következő ábra a szénszálas szövetekkel feldolgozott laminátumok szerkezeti diagramjait hasonlítja össze a szénszál nyitás előtt és után, ahol a bal oldalon a szénszál nyitás előtti szerkezeti diagram látható, és a gyantában gazdag rész egyenetlenül oszlik el a hagyományos szénszálas szöveteket használó laminátumokban. (3K). A jobb oldali szénszálas nyitott szálas fonalból készült laminátumban pedig a gyanta és a szénszál egyenletesen oszlik el, és javulnak a mechanikai tulajdonságok.
b) Javítsa a szénszálak egyenességét, hogy a szálak teljesítményét a határértékre emelje.
A nyitott rostkezelés nélküli szénszálas kóc vastagabb, felülete homorúbb és domborúbb, a rostkóc hajlítása miatt a szilárdság csökken, a gyanta impregnálása gyenge, a rétegek között könnyen lefejthető (lásd az ábrát). a következő bal oldali ábrán). A nyitott szálas kezelés után a szénszálas kóc belül vékony, könnyű, egyenetlenül csökkent a homorúsága és domborúsága, a szövési szög kicsi. Kiváló gyantás impregnálási tulajdonságokkal rendelkezik, és nem könnyű lehámozni a rétegek között, ezért magas fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a kifáradási tulajdonságok (amint az alábbi jobb oldali ábrán látható). Ezért a nyitott rostos kezelés után a rostos ima kisebb, és enyhítheti a stresszkoncentrációt.
c), nem okoz rétegközi hámlást a keresztirányú repedések miatt.
A hagyományos szénszálból és szöveteiből készült laminált anyagok hajlamosak a keresztirányú repedésekre és a rétegek közötti leválásra (ahogy az alábbi bal oldali ábrán látható); a nyitott szálas kezelést követően a szénszálas terített szövet felhasználásával készített laminátumok kevésbé hajlamosak keresztirányú repedésekre és rétegek közötti hámlásra (ahogy az alábbi jobb oldali ábrán látható), ami javítja a kifáradási szilárdságot.
A CFRP laminátumok jobb szakító-, hajlító- és interlamináris nyírószilárdsága szénszálas, nyitott szövésű szövetekkel
03, Közös szénszálas nyitott szálas termékek
3.1 Szénszálas nyitott szálú fonal
Nyitott szálas kezelés után a 12K-48K specifikációjú PAN minőségű szénszálas kócok 2-40mm szélességig folyamatosan nyitott szálak lehetnek, és a szénszál típusától függően a nyitott szálszélesség tartománya is más.
Szénszálas nyitott szálú fonal.
3.2 Szénszálas nyitott szálú szövet
A szénszál a szálak felnyitása után felhasználható lánckötésre, vetülékkötésre és egyéb szövetekre, vékonyabb szerkezetet képezve, mint a korábbi szénszálas textíliák, alakíthatósága (gyanta impregnálása) és fizikai tulajdonságai javíthatók.
Szénszálas textil szálnyitás előtt és után
3.3 Szénszálas nyitott szálas prepreg
Az alkalmazástól függően különféle típusú köztes anyagok, például prepreg/félpreg feldolgozhatók, és az impregnáló gyanta típusa megváltoztatható, például hőre keményedő gyanta vagy hőre lágyuló gyanta.
Prepreg: Alapanyag CFRP (szénszálerősítésű műanyag) öntéshez, amelyet szénszálas nyitott szálú fonalak vagy nyíltszálas szövetek hőre keményedő gyantával vagy hőre lágyuló gyantával történő impregnálásával készítenek. Mivel gyantával impregnált, rövid idejű melegsajtoláshoz használható.
Félig impregnált: CFRTP (Carbon Fiber Reforced Thermoplastic) fröccsöntő alapanyag, amelyet hőre lágyuló gyanta fólia nyitott szálas fonalra vagy nyitott szálas szövetre történő laminálásával készítenek. Rugalmasságának köszönhetően kiválóan formálható anyag, melegsajtolással CFRTP-vé formázható.
Lefordítva: www.DeepL.com/Translator (ingyenes verzió)
