Lasersko rezanje karbonskih vlakana: Prednosti i primjene

Od Yoyo Ding / 18. decembra 2021.

Karbonska vlakna su lagan, ali izdržljiv materijal koji se koristi u vazduhoplovstvu i automobilskoj industriji. Također su korisna u mnogim drugim industrijama kao što su proizvodnja energije vjetra ili sportske opreme zbog svog odnosa čvrstoće i težine. Kada je u pitanju rezanje karbonskih vlakana, postoji niz opcija. Lasersko rezanje je odličan način za rezanje karbonskih vlakana jer je toliko fleksibilno i efikasno. Rezanje karbonskih vlakana laserom ima mnogo obećanja u brojnim sektorima zbog velike brzine rezanja i izvanredne preciznosti rezanja. Prednosti laserskog rezanja nisu samo kratkoročne. Laserska tehnologija je pomogla preduzećima za preradu karbonskih vlakana da se etabliraju na tržištu i nastavit će to činiti jer imaju dugoročni potencijal za rast. A to bi čak moglo dovesti do proširenja novih linija i prepoznatljivosti brenda. U ovom blog postu istražit ćemo neke od prednosti laserskog rezanja karbonskih vlakana, tehnologiju obrade, kao i njene izglede za primjenu.

Velika zatvorena mašina za lasersko rezanje s ravnom platformom

Sadržaj

Uvođenje karbonskih vlakana

Prednosti laserskog rezanja karbonskih vlakana u odnosu na druge tehnologije

Industrije primjene laserskog rezanja karbonskih vlakana

Zaključak

Uvođenje karbonskih vlakana

Karbonska vlakna, često poznata kao grafitna vlakna, su polimer. To je izuzetno robustan i lagan materijal. Karbonska vlakna su se našla na vrhu mnogih inženjerskih lista kao idealan proizvodni materijal zbog svojih svojstava, uključujući visoku krutost, visoku zateznu čvrstoću, malu težinu, visoku hemijsku otpornost, visoku toleranciju na temperature i nisko termičko širenje. Ova svojstva karbonskih vlakana učinila su ih vrlo popularnim u raznim industrijama, uključujući vazduhoplovstvo, automobilsku industriju i inženjerstvo, da nabrojimo samo neke - ali njihova upotreba nije ograničena na ova područja; ovaj visokoperformansni materijal možete pronaći u svemu, od građevinskih projekata poput mostova ili aviona (kao što je Airbus) do motosporta poput trkaćih automobila Formule 1.

Prednosti laserskog rezanja karbonskih vlakana u odnosu na druge tehnologije

Zbog zahtjeva montaže, često je potrebno obrađivati karbonska vlakna, na primjer rezanjem. Tradicionalne metode obrade uključuju metode obrade poput tokarenja, glodanja, brušenja i bušenja. Karbonska vlakna imaju karakteristike visoke čvrstoće i visoke krhkosti. Ako se alat ne odabere pravilno korištenjem tradicionalnih metoda obrade, to će ubrzati trošenje alata, povećati troškove i lako dovesti do pukotina i deformacija materijala. Posebno kada se karbonska vlakna buše s malim rupama, veća je vjerovatnoća da će uzrokovati lošu obradu ili čak struganje materijala. Lasersko rezanje je beskontaktna metoda obrade koja može riješiti probleme koji se javljaju u procesu obrade karbonskih vlakana.

Zbog prirode materijala, rezanje karbonskih vlakana predstavlja značajne izazove za inženjerske firme u smislu dobijanja preciznih i konzistentnih rezultata u poređenju sa obradom tradicionalnih materijala kao što su tkanina i koža. Lasersko rezanje karbonskih vlakana je proces koji ima mnoge prednosti. Proces se može obaviti pomoću...CO2 laser, koji koristi minimalno energije, ali nudi visokokvalitetne rezultate. Karbonska vlakna se stvaraju kombinovanjem dva materijala: poliakrilonitrila i smole. Međutim, lasersko rezanje omogućava preciznije rezove od tradicionalnih metoda kao što su plazma i rezači vodenim mlazom. Tehnologija obrade laserskog rezanja karbonskih vlakana također pomaže u smanjenju stope otpada u poređenju s drugim proizvodnim tehnikama. Na primjer, kada se koriste prethodno spomenuti procesi, ako materijal nije savršeno poravnat na stolu, onda se ne može rezati u jednom komadu; to rezultira rasipanjem materijala što može koštati stotine dolara po satu izgubljenog vremena proizvodnje!

Lasersko rezanje karbonskih vlakana je najbolji način da se iskoriste sve prednosti ovog materijala. Može obrađivati bilo koju vrstu debljine i oblika s velikom preciznošću, vrlo je brzo i nema isparenja ili čestica prašine s kojima se treba baviti. Lasersko rezanje karbonskih vlakana ima mnoge prednosti u odnosu na druge vrste tehnologija obrade zbog svoje brzine, svestranosti u radu s različitim oblicima i debljinama, nedostatka štetnih isparenja ili čestica prilikom rada na njima. Manji laserski izrezani komadi također će se uklopiti u uže prostore nego što bi to omogućio list pile, pružajući veću fleksibilnost u dizajnerskom radu. Ova nova tehnologija vam također omogućava kreiranje složenih dizajna koji bi inače bili nemogući korištenjem starijih metoda poput rezanja plazmom ili vodenim mlazom bez dodavanja dodatnog vremena.

Industrije primjene laserskog rezanja karbonskih vlakana

1. Rezanje karbonskim vlaknima laserom u vazduhoplovnoj industriji

Karbonska vlakna su čudesan materijal koji je revolucionirao način na koji pravimo dijelove za avijaciju, svemir i automobile. U poređenju s metalnim materijalima poput čelika, njihova manja težina omogućava veću efikasnost goriva uz smanjenje emisije CO2.Mašine za lasersko rezanjesu najsavremeniji alati za proizvodnu industriju. Omogućavaju proizvođačima da proizvode visokokvalitetne proizvode u rekordnom roku uz malo otpada i minimalan utrošak radnih sati na proizvodnju, što može uštedjeti troškove hiljadama puta u odnosu na tradicionalne metode izrade stvari poput aviona ili njihovih dijelova! Na primjer: avionske ploče na avionu mogu biti napravljene od laganih karbonskih vlakana pomoću CO2 laserskog rezača - ovo proizvodi nevjerovatno precizne rezove koje tradicionalni alati za rezanje ne bi mogli lako postići zbog svoje složenosti u pogledu tačnosti, kao i zbog količine potrebne po narudžbi.

2. Rezanje karbonskim vlaknima laserom u automobilskoj industriji

Tehnologija laserskog rezanja oduvijek se koristila u industrijama poput vazduhoplovstva, koje zahtijevaju izuzetnu preciznost pri izradi složenih oblika. Ista vrsta preciznosti sada se može postići i na automobilima zahvaljujući ne samo poboljšanjima u proizvodnim procesima, već i promjenama u dizajnu proizvoda.

U sektoru automobilske proizvodnje,mašine za lasersko rezanjeKorišteni su za rezanje karbonskih vlakana za izradu strukturnih komponenti, pokrovnih dijelova, unutrašnjih dijelova i karoserije za proizvodnju automobila. Lasersko rezanje postalo je sastavni dio procesa proizvodnje vozila. Budući da laseri mogu proizvesti izuzetno precizne rezove, a dijelovi izrađeni od karbonskih vlakana su nevjerovatno jaki uprkos svojoj maloj težini (što ih čini idealnim), ova tehnologija nudi veliki potencijal kada su u pitanju dizajnerske ideje.

Lasersko rezanje karbonskih vlakana za autodijelove postat će popularnije jer danas ispunjava više ekološke standarde - mnogi ljudi okreću svoju pažnju lakim vozilima koja koriste ove efikasne materijale kao nikada prije!

3. Rezanje karbonskim vlaknima laserom u sportskoj industriji

Tehnologija laserskog rezanja je također odličan alat za proizvodnju sportske opreme. Laserski rezano karbonsko vlakno može proizvesti mnogo vrsta i varijanti, koje su vrlo popularne među sportistima jer im pruža veću izdržljivost nego što bi to učinili tradicionalni materijali ili oprema.

Svi znamo da su karbonska vlakna lagana i izdržljiva, ali možda niste znali da se mogu koristiti za izradu lake sportske opreme. Lasersko rezanje omogućava izradu mnogih različitih vrsta robe za naš svakodnevni život! Na primjer: reketa ili skija iz kluba.

Samo razmislite koliko mogućnosti postoji za laserski rezanu sportsku opremu od karbonskih vlakana! Od reketa i skija do bicikala i kaciga, ovaj materijal ima svestranu primjenu. Zamislite dan kada ćete moći da svoju opremu izrađujete po narudžbi od laganih, ali čvrstih materijala poput onih koji se nalaze na likovima vaših omiljenih sportista - to bi igru na otvorenom učinilo mnogo zabavnijom.

4. Rezanje karbonskim vlaknima laserom u medicinskoj industriji

Medicinska oprema može biti napravljena od karbonskih vlakana kako bi se smanjila težina, povećala čvrstoća i izdržljivost. Medicinski stručnjaci trebaju uvijek osigurati da su njihovi materijali visokog kvaliteta kako ne bi negativno uticali na pacijente unutar medicinskih ustanova ili tokom putovanja izvan njih.

S napretkom tehnologije svjedočili smo nevjerovatnom porastu ne samo tehnoloških kreacija, već i inovacija poput onih koje koriste kompozitne plastike, a koje koriste lasersko rezanje kao jednu od metoda za proizvodnju ovih proizvoda kombinovanjem niza različitih vrsta u jedan proizvod - u ovom slučaju nešto što je posebno dizajnirano za potrebe zdravstvene zaštite! Prema tome, posljednjih godina došlo je do prilično značajnog rasta potražnje za obje vrste proizvoda.

Lasersko rezanje je proces koji stvara izuzetno detaljne rezove, rupe i oblike s visokom preciznošću. Brzine kojima se laserski rezani dijelovi mogu proizvoditi čine ga efikasnom metodom za proizvodnju strukturnih komponenti medicinske opreme kao što su rendgenski stolovi ili nosači; ovo u poređenju s drugim metodama poput vodenog mlaznog rezanja čiji učinak ne mora uvijek ispunjavati zahtjeve za tačnost potrebne ovim uređajima zbog nedostatka detalja (a samim tim i veličine).

Zaključak

Karbonska vlakna su napredni osnovni materijal i ključni strateški materijal koji ograničava razvoj proizvodne industrije. Njihovi uzvodni i nizvodni industrijski lanci izuzetno su važni za rekonstrukciju novog sistema industrije materijala, s praktičnim i potencijalnim primjenama u vazduhoplovstvu, željezničkom transportu, pomorskim vozilima, izgradnji mostova, električnim alatima, energetskim kablovima, posudama pod pritiskom, sportskoj opremi, motorima na vjetar, gorivnim ćelijama, specijalnim cijevima i bačvama, medicinskoj i industrijskoj opremi.

Kako cijena karbonskih vlakana opada, a nivo primjene se dalje razvija, kompoziti od karbonskih vlakana će dovesti do velikog eksplozivnog rasta u industriji i civilnoj upotrebi, a laserska obrada materijala od karbonskih vlakana će sigurno postati nova primjena laserske obrade.

Lasersko rezanje je novi i inovativni način rezanja karbonskih vlakana. Industrijski CO2 laserski rezač može lako rezati karbonska vlakna jer to čini bez abrazije ili izobličenja. Na taj način će se efikasnost procesa rezanja znatno povećati bez ikakve brige o oštećenjima ili štetnim efektima na materijale koji se obrađuju ovom metodom.

Ako ste zainteresirani da saznate više o tome kako rade mašine za lasersko rezanje ili želite da jedna bude instalirana u vašem objektu,Kontaktirajte Goldenlaser danas!

O autoru:

Jojo Ding

Gospođa Yoyo Ding je viša direktorica marketinga uZLATNI LASER, vodeći proizvođač i dobavljač CO2 laserskih mašina za rezanje, CO2 Galvo laserskih mašina i digitalnih laserskih mašina za rezanje kalupima. Aktivno je uključena u primjenu laserske obrade i redovno doprinosi svojim uvidima za razne blogove o laserskom rezanju, laserskom graviranju, laserskom označavanju i CNC proizvodnji općenito.