Introdução às folhas de fibra de carbono da AHD
Desde a sua criação em 1994, o AHD Polymer Group está profundamente enraizado na indústria de plásticos de engenharia. Ao longo dos anos, evoluímos para um fornecedor líder de soluções abrangentes para produtos semiacabados de plástico de engenharia na China. Nosso compromisso inabalável com a inovação tecnológica, combinado com uma instalação de produção de última geração de 20.000 metros quadrados equipada com mais de 250 linhas de produção de plástico importado, nos permite oferecer uma gama diversificada de produtos de alta qualidade. Isso inclui folhas e hastes feitas de materiais como PP, PEEK, PE, POM, PC, ABS, PU, PA6 (Nylon 6), PEI, PPS e PTFE. Nossos produtos encontraram aplicações em uma ampla variedade de setores de manufatura avançados, incluindo automotivo, eletrônico e aeroespacial.
A Folha de Fibra de Carbono AHD também é chamada de folha de polímero reforçada com fibra de carbono ou folha de plástico reforçada com fibra de carbono.
Folhas de fibra de carbono de alto desempenho: resistência incomparável, design leve
Principais vantagens e recursos das folhas CFRP
O desempenho do CFRP excede em muito o dos materiais metálicos tradicionais, superando até mesmo as ligas de titânio em algumas áreas. Suas principais vantagens podem ser resumidas como “leve, forte, durável e compacto”:
1. Leve e de alta resistência, com excelente resistência específica/módulo específico
Resistência específica (resistência/densidade): A fibra de carbono tem uma resistência à tração de aproximadamente 2.000-7.000 MPa, enquanto sua densidade é de apenas 1,7-2,0 g/cm³. Portanto, a resistência específica das chapas de CFRP pode atingir 20 a 50 vezes a do aço e 10 a 20 vezes a do alumínio. Mantendo os mesmos requisitos de resistência, o peso pode ser reduzido em 50%-70%.
Módulo específico (rigidez/densidade): A fibra de carbono possui um módulo de aproximadamente 200-600 GPa (comparável ao aço) e uma densidade mais baixa, tornando-a adequada para aplicações que exigem alta rigidez e ao mesmo tempo redução de peso.
2. Excelente resistência à corrosão e intempéries
As fibras de carbono são inerentemente quimicamente estáveis e não reagem com ácidos, álcalis ou sais (os danos podem ocorrer apenas em ambientes altamente oxidantes, como ácido sulfúrico concentrado em alta temperatura). A matriz de resina pode ser otimizada para resistência à corrosão química. Portanto, os painéis CFRP duram muito mais que os metais em ambientes como umidade, névoa salina (como ambientes marinhos) e corrosão química.
3. Excelente resistência à fadiga e ao impacto
O limite de fadiga dos materiais metálicos é normalmente de 30% a 50% de sua resistência à tração, enquanto o limite de fadiga do CFRP pode atingir 60% a 80% de sua resistência à tração, tornando-o mais durável sob cargas cíclicas de longo prazo (como os ambientes de tensão repetida de pás de turbinas eólicas e asas de aeronaves).
As fibras de carbono fraturam puxando-as uma por uma, em vez de fraturarem instantaneamente. Portanto, os painéis CFRP são melhores que o aço e o alumínio na absorção de cargas de impacto (como colisões e vibrações). (A resistência ao impacto pode ser melhorada projetando a orientação da disposição.)
4. Alta estabilidade dimensional
O CFRP possui um coeficiente de expansão térmica (CTE) extremamente baixo, significativamente inferior ao do aço e do alumínio. Em ambientes sujeitos a flutuações drásticas de temperatura (como estruturas de suporte de naves espaciais e instrumentos de precisão), os painéis CFRP são resistentes à deformação e mantêm excelente precisão dimensional.
5. Alta liberdade de design e personalização
Ao ajustar a orientação da disposição da fibra de carbono (0°, ±45°, 90°, etc.), o número de camadas, o tipo de fibra (como T300, T700, T1000) e a formulação da resina, a resistência, a rigidez, o amortecimento e outras propriedades do painel CFRP podem ser controladas com precisão, alcançando um "design personalizado".
6. Outras propriedades
Condutividade e blindagem eletromagnética: A própria fibra de carbono possui excelente condutividade elétrica (aproximadamente 10³-10⁵ S/m). Através do projeto de disposição, os painéis CFRP podem receber capacidades de blindagem eletromagnética (como em invólucros anti-interferência para dispositivos eletrônicos).
Redução de vibração e ruído: A viscoelasticidade da matriz de resina absorve energia de vibração, e a alta frequência natural dos painéis CFRP os torna adequados para plataformas de amortecimento de vibrações para instrumentos de precisão (como montagens de telescópios astronômicos).
Características pré-impregnadas da folha de fibra de carbono preta
1. Padrão de sarja
Nossas folhas de fibra de carbono apresentam um padrão de sarja, normalmente em uma configuração 2x2 ou 4x4. Este padrão é caracterizado por uma disposição alternada dos fios de fibra de carbono, criando uma aparência diagonal distinta. A sarja oferece diversas vantagens. Primeiro, em comparação com alguns outros padrões de trama, como a trama plana simples 1x1, a trama de sarja distribui a tensão de maneira mais uniforme pela folha. Possui menos pontos de concentração de tensões, o que melhora significativamente a resistência do material à fissuração e à falha sob cargas mecânicas. Isto é crucial para aplicações onde a folha de fibra de carbono pode estar sujeita a estados de tensão complexos, como em componentes aeroespaciais ou peças automotivas de alto desempenho.
Em segundo lugar, o padrão de sarja proporciona maior adaptabilidade. Pode se adaptar mais facilmente a superfícies curvas ou complexas durante o processo de fabricação, permitindo a produção de componentes com formatos complexos. Essa propriedade amplia a gama de aplicações de nossas chapas de fibra de carbono, pois elas podem ser usadas para criar peças que exigem modelagem e ajuste precisos.
2. Conteúdo de resina e vida útil de armazenamento
O conteúdo de resina em nossos pré-impregnados de fibra de carbono é controlado com precisão em 42 ± 2%. Este conteúdo de resina é cuidadosamente otimizado para alcançar um equilíbrio entre as propriedades mecânicas das fibras de carbono e o desempenho geral do compósito. Um conteúdo adequado de resina garante que as fibras de carbono estejam bem unidas, transferindo efetivamente cargas entre elas. Se o teor de resina for muito baixo, pode não haver material suficiente para ligar adequadamente as fibras, levando à redução da resistência ao cisalhamento interlaminar e à integridade estrutural geral. Por outro lado, um teor excessivo de resina pode aumentar o peso do produto e também pode reduzir algumas das propriedades mecânicas desejáveis, tais como rigidez e relação resistência-peso.
Em relação ao tempo de armazenamento, nossos pré-impregnados de fibra de carbono têm especificações diferentes dependendo da temperatura de armazenamento. A 25°C, eles têm uma vida útil de armazenamento de 8 a 10 dias, enquanto a -5°C, isso pode ser estendido para 180 dias. É essencial armazenar os pré-impregnados nas condições de temperatura recomendadas. Temperaturas mais altas podem acelerar o processo de cura da resina, reduzindo sua usabilidade e afetando potencialmente as propriedades finais da folha de fibra de carbono curada. Ao armazenar em baixas temperaturas, é importante garantir que os pré-impregnados estejam devidamente embalados para evitar a absorção de umidade, pois a umidade também pode ter um impacto negativo no desempenho da resina e na qualidade geral do material compósito.
A demanda por peças para processamento de chapas de fibra de carbono está concentrada em áreas com requisitos rigorosos de “leve, alta precisão e longa vida útil”. A seguir estão quatro cenários principais e suas características específicas de demanda:
1. Robôs Industriais e Equipamentos de Automação: Maior Demanda e Crescimento Mais Rápido
Características de demanda: É necessária personalização de alta frequência e pequenos lotes, com requisitos extremamente altos de precisão da peça e resistência à fadiga.
2. Aeroespacial: Demanda de alto valor e alta confiabilidade
Características de demanda: Satélites, drones e outras espaçonaves têm requisitos rigorosos quanto ao peso das peças, estabilidade dimensional e resistência à radiação.
3. Novos equipamentos de energia: requisitos rígidos de leveza para energia eólica e fotovoltaica
Características da demanda: Os equipamentos de energia eólica devem suportar fortes cargas de vento e alta corrosão por névoa salina em grandes altitudes; o equipamento fotovoltaico deve operar de forma estável ao ar livre por longos períodos de tempo.
4. Equipamentos Médicos: Requisitos de Alta Precisão e Biocompatibilidade
Características de demanda: Mesas de trabalho para equipamentos de TC/RM requerem baixo espalhamento de radiação e alta rigidez; manipuladores de robôs cirúrgicos exigem precisão de posicionamento submilimétrica.
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