SAKAI OVEX és una empresa japonesa dedicada a la investigació i desenvolupament de la tecnologia de fibra de carboni (extensió) i la producció de productes. Al voltant de l'any 2010, l'empresa va cooperar amb la japonesa Toho Tennax (ara Teijin) per desenvolupar productes de fibra de carboni ultralleugers, que són la meitat de lleugers que els productes de fibra de carboni més prims després del tractament de fibra de carboni oberta.
Aquest article presenta primer les excel·lents característiques dels materials de fibra de carboni i després se centra en les característiques de la tecnologia de fibra de carboni oberta, així com la fibra de carboni de fibra oberta i es descriuen els seus avantatges de rendiment dels materials compostos, i finalment es combina amb el SAKAI OVEX. Es descriuen breument els fils de fibra de carboni de fibra de carboni actuals de l'empresa en forma dels principals productes.
01, les excel·lents característiques de la fibra de carboni
La fibra de carboni no només és lleugera, forta, resistència a la corrosió i altres característiques, sinó que també té una excel·lent conductivitat elèctrica, resistència a la calor, estabilitat dimensional i estabilitat química.
Propietats mecàniques/dinàmiques:
Pes específic petit (1,7 a 2.0) i més lleuger que els metalls, etc.
Alt mòdul d'elasticitat (200 a 650 GPa) i alta rigidesa.
Alta resistència (3000MPa a 7000MPa).
Excel·lent atenuació de vibracions.
Material anisòtrop, que permet un disseny estructural adequat per a aquesta finalitat.
Propietats tèrmiques:
Excel·lent resistència a la calor en atmosfera inert.
Petit coeficient d'expansió tèrmica i bona estabilitat dimensional.
Posseeix conductivitat tèrmica.
Propietats electromagnètiques:
Amb blindatge d'ones electromagnètiques.
Bona permeabilitat als raigs X.
Propietats químiques: excel·lent resistència química.
Propietats elèctriques: té un cert grau de conductivitat elèctrica.
02, tecnologia i avantatges de fibra oberta de fibra de carboni
Tecnologia de fibra oberta: també coneguda com a tecnologia d'escampament de fil, és el remolc de fibra de carboni en una àmplia gamma de productes prims i uniformes per crear tecnologia de fil de fibra oberta. La fibra de carboni és un paquet de milers a desenes de milers de filaments amb una secció transversal rodona o lleugerament plana. Després de desplegar-se, entre milers i desenes de milers de filaments es reparteixen per l'amplada amb una secció transversal aplanada. La figura següent mostra una secció transversal de l'interior d'un estopa de fibra de carboni abans i després de la propagació.
Els teixits que utilitzen fils de fibra oberta de fibra de carboni tenen els següents avantatges principals:
Realització de capes primes, reducció de l'angle de crimpat i millora de les propietats mecàniques
a), dispersió uniforme de la resina a causa de la petita crimpada
La figura següent compara els diagrames estructurals dels laminats processats amb teixits de fibra de carboni abans i després de l'obertura de fibra de carboni, on el costat esquerre mostra el diagrama estructural abans de l'obertura de fibra de carboni i la part rica en resina es distribueix de manera desigual en laminats que utilitzen teixits de fibra de carboni convencionals. (3K). I al laminat fet de teixit de fil de fibra de carboni oberta a la dreta, la resina i la fibra de carboni es dispersen uniformement i es milloren les propietats mecàniques.
b) Millorar la rectitud de les fibres de carboni per portar al límit el rendiment de les fibres.
El estopa de fibra de carboni sense tractament de fibra oberta és més gruixuda, la superfície és més còncava i convexa, a causa de la flexió del estopa de fibra, la resistència es redueix, la impregnació de resina és deficient i és fàcil de pelar entre capes (com es mostra). a la següent figura de l'esquerra). Després del tractament de fibra oberta, el remolc de fibra de carboni és internament prim, lleuger, la concavitat i la convexitat disminueixen de manera desigual i l'angle de teixit és petit. Té excel·lents propietats d'impregnació de la resina i no és fàcil de pelar entre capes i, per tant, mostra alts valors de propietats físiques com ara propietats de fatiga (com es mostra a la figura de la dreta a continuació). Per tant, després del tractament de fibra oberta, l'oració de fibra és més petita i pot alleujar la concentració d'estrès.
c), no produirà descamació entre capes a causa de les esquerdes transversals.
Els materials laminats fets de fibra de carboni tradicional i els seus teixits són propensos a esquerdes transversals i delaminació entre capes (com es mostra a la figura de l'esquerra a continuació); després del tractament de fibra oberta, els laminats preparats amb teixits estesos de fibra de carboni són menys propensos a les esquerdes transversals i a la peladura interlaminar (com es mostra a la figura de la dreta), el que resulta en una millora de la resistència a la fatiga.
Millora de la resistència a la tracció, la flexió i la cisalla interlaminar dels laminats CFRP mitjançant teixits de teixit obert de fibra de carboni
03, productes comuns de fibra de carboni oberta
3.1 Fil de fibra de carboni oberta
Després del tractament de fibra oberta, els remolcs de fibra de carboni de grau PAN amb especificació 12K-48K poden ser de fibra oberta contínuament fins a una amplada de 2-40mm, i segons el tipus de fibra de carboni, el rang d'amplada de fibra oberta és també diferent.
Fil de fibra de carboni oberta.
3.2 Teixit de fibra de carboni oberta
La fibra de carboni després de l'obertura de la fibra es pot utilitzar per a teixits d'ordit, teixit de trama i altres teixits, formant una estructura més fina que els anteriors tèxtils de fibra de carboni, formabilitat (impregnació de resina) i propietats físiques per millorar.
Tèxtil de fibra de carboni abans i després de l'obertura de la fibra
3.3 Preimpregnats de fibra oberta de fibra de carboni
Depenent de l'aplicació, es poden processar diversos tipus de materials intermedis com ara preimpregnat/semi-impregnat, i es pot canviar el tipus de resina d'impregnació, com ara resina termoendurible o resina termoplàstica.
Preimpregnat: un material base per a l'emmotllament de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) fet impregnant fils de fibra oberta de fibra de carboni o teixits de fibra oberta amb una resina termoestables o resina termoplàstica. Com que està impregnat de resina, es pot utilitzar per a l'emmotllament de premsa en calent a curt termini.
Semiimpregnat: un material base de modelat CFRTP (termoplàstic reforçat amb fibra de carboni) fet mitjançant la laminació d'una pel·lícula de resina termoplàstica sobre fil de fibra oberta o teixit de fibra oberta. A causa de la seva flexibilitat, és un material amb alta modelabilitat i es pot modelar en CFRTP mitjançant premsat en calent.
Traduït amb www.DeepL.com/Translator (versió gratuïta)
