Sự khác biệt trong các quy trình
Ống sợi carbon thường được chế tạo bằng phương pháp đùn, cuộn dây và cán.
Các quy trình này có những ưu điểm và nhược điểm riêng: đúc ép đùn dễ dàng đạt được tính liên tục của sợi, nhưng không thể đạt được những thay đổi tùy ý về góc của sợi.
Quá trình quấn có thể được thiết kế theo quy luật quấn của sản phẩm, có thể phát huy hết sức mạnh của sợi, đảm bảo tối đa các tính chất cấu trúc mà ống yêu cầu, nhưng khả năng thích ứng của khuôn quấn nhỏ, không thể quấn quanh bất kỳ dạng cấu trúc nào của sản phẩm.
Quá trình cán có mức độ tự động hóa cơ học cao, ống thành phẩm có độ bền cao hơn so với quá trình kéo đùn, bề ngoài cũng có thể tạo ra hoa văn dệt 3k, có thể áp dụng cho phạm vi rộng hơn và chi phí tương đối cao hơn.
Lựa chọn nguyên liệu thô
Độ bền của ống sợi carbon được xác định bởi vật liệu sợi carbon, các loại sợi carbon khác nhau về tính chất cơ học và sự chênh lệch về chi phí cũng rất lớn, và cuối cùng quyết định hiệu suất và giá cả của ống sợi carbon.
Không nên bỏ qua việc lựa chọn nhựa, vai trò chính của nhựa là kết dính các sợi carbon với nhau, phân bổ tải trọng giữa các sợi carbon và bảo vệ các sợi carbon khỏi các tác động của môi trường, việc lựa chọn ma trận nhựa phải tuân theo các nguyên tắc dễ đóng rắn, lực kết dính mạnh, độ co ngót thấp và tính chất cơ học tốt.
Chất liệu của trục gá
Khuôn lõi làm bằng các vật liệu khác nhau có ảnh hưởng đến độ chính xác bề mặt và hiệu suất của ống.
Một số sản xuất ống sợi carbon cấp thấp sử dụng cát cồn polyvinyl, sợi thủy tinh gỗ và các vật liệu khác để làm khuôn lõi cuộn dây. Tuy nhiên, những vật liệu này không thể chịu được nhiệt độ đóng rắn trên 150 độ và trình độ tay nghề quá thô để sản xuất ống sợi carbon chất lượng cao.
Thép và duralumin là hai vật liệu lõi được sử dụng phổ biến hơn. Thép đặc hơn và cứng hơn duralumin, nhưng hệ số giãn nở nhiệt của nó không cao bằng duralumin. Các ống carbon hiệu suất cao cần được xử lý ở nhiệt độ cao và hệ thống nhựa epoxy có thể được xử lý lên đến 170 độ. Áp suất xử lý bên trong do sự giãn nở nhiệt của duralumin tạo ra là một cách tốt để cải thiện mật độ và tính chất cơ học của các ống carbon.
Các điểm kỹ thuật của việc tháo khuôn
Để tạo điều kiện cho việc tháo khuôn, chất giải phóng thường được bôi lên bề mặt của trục trước khi quấn. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất ống sợi carbon hiệu suất cao, chất giải phóng gốc hữu cơ dễ thấm vào nhựa trong quá trình lưu hóa, gây hư hỏng cho ống thành phẩm và ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng.
Để tránh điều này, việc lựa chọn chất giải phóng có chứa flo có thể làm giảm các khuyết tật một cách hiệu quả.
Đầu trục cần được sử dụng nhiều lần, nếu sử dụng thao tác xoay hoặc kẹp để tháo đầu trong quá trình tháo khuôn sẽ làm hỏng bề mặt đầu trục.
Bạn cần dùng keo nhiệt độ cao để vá vết thương hoặc dùng hàn rồi mài tại chỗ, nếu không sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm của mẻ ống sợi carbon tiếp theo.
Ống sợi carbon có nhiều ưu điểm về hiệu suất hơn so với ống kim loại truyền thống, chẳng hạn như độ bền cao, chống ăn mòn, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, chống biến dạng, tự bôi trơn, chống mỏi, tuổi thọ cao, mà còn hấp thụ năng lượng và địa chấn, quan trọng nhất là mật độ chất lượng nhỏ và trọng lượng nhẹ, có thể giảm trọng lượng hơn 80% so với ống thép.
Nhưng từ việc áp dụng tình huống, ống sợi carbon thực sự có thể phản ánh được những ưu điểm về hiệu suất nêu trên, hoặc thông qua quá trình sản xuất thực tế của nhiều yếu tố kỹ thuật.
