Wie werden die schlanken, seidigen Kohlenstofffasern hergestellt? Schauen wir uns die folgenden Bilder und Texte an.Kohlenstofffaser-Verarbeitungsprozess
1. Der Schnitt
Das Prepreg-Material (Prespang) wird bei minus 18 Grad Celsius aus dem Kühlhaus entnommen und kalziniert. Der erste Schritt besteht darin, das Material in der automatischen Schneidemaschine präzise nach dem Schnittplan zuzuschneiden.
2. Der Laden steckt fest
Im zweiten Schritt wird das Prepreg auf die Einbauvorrichtung gelegt und je nach Konstruktionsvorgaben in verschiedenen Lagen aufgebracht. Alle Arbeitsschritte erfolgen lasergesteuert.
3. Formgebung
Mithilfe eines automatischen Handhabungsroboters wird das vorgeformte Material zur Formmaschine (PCM) transportiert. Aktuell kann Wat die Formgebung in 5–10 Minuten durchführen. Mit einer Presskraft von 800–1000 Tonnen lassen sich auch große Werkstücke formen.
4. Schneiden
Nach der Formgebung wird das Werkstück zur Schneidroboter-Arbeitsstation transportiert, wo im vierten Schritt das Schneiden und Entgraten erfolgt, um die Maßgenauigkeit des Werkstücks zu gewährleisten. Der Prozess kann auch CNC-gesteuert durchgeführt werden.
5. Reinigung
Der fünfte Schritt ist die Trockeneisreinigung an der Reinigungsstation, um das Trennmittel zu entfernen, was den nachfolgenden Klebeprozess erleichtert.
6. Klebstoff
Im sechsten Schritt wird am Kleberoboter Strukturkleber aufgebracht. Klebeposition, Klebegeschwindigkeit und Klebstoffmenge wurden präzise eingestellt. Einige der Verbindungsteile mit Metallteilen werden an der Nietstation vernietet.
7. Montageprüfung
Nach dem Auftragen des Klebstoffs werden die Innen- und Außenplatten zusammengefügt. Nach dem Aushärten des Klebstoffs wird eine Blaulichtprüfung durchgeführt, um die Maßgenauigkeit der Schlüssellöcher, Punkte, Linien und Oberflächen zu gewährleisten.
Kohlenstofffaser gilt als einer der führenden neuen Werkstoffe, da sie fester und leichter ist. Aufgrund dieser Vorteile kommt es bei der Verarbeitung von kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen (CFK) zu komplexen Wechselwirkungen zwischen Matrix und Faser. Dies führt dazu, dass sich die physikalischen Eigenschaften von CFK deutlich von denen von Metallen unterscheiden. CFK besitzt eine wesentlich geringere Dichte als Metalle, ist aber gleichzeitig fester als die meisten Metalle. Aufgrund der Inhomogenität von CFK kommt es während der Verarbeitung häufig zu Faserausrissen oder Ablösungen der Matrixfasern. CFK ist hoch hitze- und verschleißbeständig, was höhere Anforderungen an die Verarbeitungsanlagen stellt. Die beim Schneiden entstehende hohe Wärmemenge führt daher zu starkem Anlagenverschleiß.
Veröffentlichungsdatum: 01.06.2021
