Süreçlerdeki Farklılıklar
Karbon fiber borular genellikle pultrüzyon, sarma ve haddeleme yöntemleriyle üretilir.
Bu proseslerin kendi avantajları ve dezavantajları vardır: pultrüzyon kalıplamanın fiber sürekliliğini sağlaması kolaydır, ancak fiberin açısında keyfi değişiklikler elde edilemez.
Sarma işlemi, ürünün stres koşullarına göre sarma yasasına göre tasarlanabilir, elyafın mukavemetine tam olarak yer verebilir, borunun gerektirdiği yapısal özelliklerin maksimum garantisini verebilir, ancak sarma kalıplamasının uyarlanabilirliği küçüktür, ürünün herhangi bir yapısal formu etrafına sarılamaz.
Haddeleme işlemi yüksek derecede mekanik otomasyona sahiptir, bitmiş boru pultrüzyon işleminden daha yüksek mukavemete sahiptir ve görünüm ayrıca daha geniş bir yelpazeye uygulanabilen 3k dokuma deseni yapabilir ve maliyeti nispeten daha yüksektir.
Hammadde seçimi
Karbon fiber tüplerin mukavemeti, karbon fiber malzeme tarafından belirlenir, farklı karbon fiber karbon iplik serilerinin mekanik özellikleri ve maliyet farklılıkları da çok büyüktür ve sonuçta karbon fiber tüplerin performansını ve fiyatını belirler.
Reçine seçimi göz ardı edilmemelidir, reçinenin temel rolü karbon lifleri birbirine yapıştırmak, yükü karbon lifler arasında dağıtmak ve karbon liflerini çevresel etkilerden korumaktır, reçine matrisi seçimi kolay kürlenme, güçlü yapışma kuvveti, düşük büzülme ve iyi mekanik özellikler ilkelerine uymalıdır.
Mandrelin malzemesi
Farklı malzemelerden yapılan maça kalıpları borunun yüzey doğruluğuna ve performansına etki eder.
Bazı düşük kaliteli karbon fiber tüp üretiminde, sarım göbeği kalıbı yapmak için polivinil alkol-kum, ahşap-fiberglas ve diğer malzemeler kullanılır. Ancak bu malzemeler 150 derecenin üzerindeki sertleşme sıcaklıklarını tolere edemez ve işçilik seviyesi yüksek kaliteli karbon fiber tüpler üretmek için çok kabadır.
Çelik ve duralumin daha yaygın kullanılan iki çekirdek malzemesidir. Çelik, duralumin'den daha yoğun ve serttir, ancak termal genleşme katsayısı duralumin kadar yüksek değildir. Yüksek performanslı karbon tüplerin yüksek sıcaklıklarda kürlenmesi gerekir ve epoksi reçine sistemleri 170 dereceye kadar kürlenebilir. Duralumin'in termal genleşmesiyle oluşan iç kürleme basıncı, karbon tüplerin yoğunluğunu ve mekanik özelliklerini iyileştirmenin iyi bir yoludur.
Kalıptan çıkarma işleminin teknik noktaları
Kalıptan çıkarmayı kolaylaştırmak için, genellikle sarma işleminden önce mandrelin yüzeyine bir ayırıcı madde uygulanır. Ancak, yüksek performanslı karbon fiber tüplerin üretiminde, organik bazlı ayırıcı maddeler kürleme işlemi sırasında reçineye nüfuz etmeye eğilimlidir, bu da bitmiş tüplere zarar verir ve performanslarını etkiler.
Bunu önlemek için, flor içeren bir ayırma maddesinin seçilmesi kusurları etkili bir şekilde azaltabilir.
Mandrellerin tekrar tekrar kullanılması gerekir, kalıptan çıkarma esnasında başlığı tornalama veya sıkıştırma yoluyla çıkarırsanız mandrelin yüzeyinde hasar meydana gelir.
Yarayı kapatmak veya kaynak yapmak için yüksek sıcaklıkta yapıştırıcı kullanmanız ve ardından yerinde taşlama yapmanız gerekir, aksi takdirde, bir sonraki karbon fiber tüp partisinin ürünlerinin kalitesini doğrudan etkileyecektir.
Karbon fiber borular, yüksek mukavemet, korozyon direnci, küçük termal genleşme katsayısı, sürünme direnci, kendi kendini yağlama, yorulma direnci, uzun hizmet ömrü gibi geleneksel metal borulardan daha fazla performans avantajına sahiptir, aynı zamanda enerji emilimi ve sismik, en kritik olanı Küçük kalite ve hafifliğin yoğunluğu, % 80'den fazla çelik boru ağırlığının azaltılmasıyla aynı olabilir.
Ancak durumun uygulanmasından, karbon fiber borular gerçekten de yukarıdaki performans avantajlarını yansıtabilir veya birçok teknik faktörün gerçek üretimi ile sağlanabilir.
