Лазерне різання вуглецевого волокна: переваги та застосування

Йойо Дін / 18 грудня 2021 р.

Вуглецеве волокно – це легкий, але міцний матеріал, який використовується в аерокосмічній та автомобільній промисловості. Воно також корисне в багатьох інших галузях, таких як виробництво вітроенергетики або спортивного спорядження, завдяки своєму співвідношенню міцності до ваги. Коли справа доходить до різання вуглецевого волокна, існує безліч варіантів. Лазерне різання – чудовий спосіб різання вуглецевого волокна, оскільки воно дуже гнучке та ефективне. Лазерне різання вуглецевого волокна має багатообіцяючі перспективи в багатьох секторах завдяки високій швидкості різання та видатній точності різання. Переваги лазерного різання не є лише короткостроковими. Лазерна технологія допомогла підприємствам з обробки вуглецевого волокна закріпитися на ринку і продовжуватиме це робити, оскільки вони мають довгостроковий потенціал для зростання. І це навіть може призвести до розширення нових ліній та впізнаваності бренду. У цій публікації блогу ми розглянемо деякі переваги лазерного різання вуглецевого волокна, технологію обробки, а також перспективи її застосування.

великий плоский закритий лазерний різальний верстат

Зміст

Впровадження вуглецевого волокна

Переваги лазерного різання вуглецевого волокна порівняно з іншими технологіями

Галузі застосування лазерного різання вуглецевого волокна

Висновок

Впровадження вуглецевого волокна

Вуглецеве волокно, яке часто називають графітовим волокном, – це полімер. Це надзвичайно міцний і легкий матеріал. Вуглецеве волокно очолило списки багатьох інженерів як ідеальний виробничий матеріал завдяки своїм властивостям, включаючи високу жорсткість, високу міцність на розрив, низьку вагу, високу хімічну стійкість, стійкість до високих температур і низьке теплове розширення. Ці властивості вуглецевого волокна зробили його дуже популярним у різних галузях промисловості, включаючи аерокосмічну, автомобільну та машинобудівну, і це лише деякі з них, але його використання не обмежується цими галузями; цей високоефективний матеріал використовується для всього: від цивільного будівництва, такого як мости чи літаки (наприклад, Airbus), до автоспорту, такого як гоночні боліди Формули-1.

Переваги лазерного різання вуглецевого волокна порівняно з іншими технологіями

Через вимоги до складання часто виникає необхідність обробляти вуглецеві волокна, наприклад, різанням. Традиційні методи обробки включають такі методи обробки, як токарство, фрезерування, шліфування та свердління. Вуглецеве волокно має характеристики високої міцності та високої крихкості. Якщо інструмент не підібрано належним чином за допомогою традиційних методів обробки, це прискорить знос інструменту, збільшить вартість та легко призведе до тріщин та деформації матеріалу. Особливо, коли у вуглецевому волокні просвердлені невеликі отвори, це може призвести до поганої обробки або навіть до пошкодження матеріалу. Лазерне різання - це безконтактний метод обробки, який може вирішити проблеми, що виникають у процесі обробки вуглецевого волокна.

Через особливості матеріалу, різання вуглецевого волокна створює значні труднощі для інженерних фірм з точки зору отримання точних та стабільних результатів порівняно з обробкою традиційних матеріалів, таких як тканина та шкіра. Лазерне різання вуглецевого волокна – це процес, який має багато переваг. Процес можна виконувати за допомогою...CO2-лазер, який використовує мінімум енергії, але пропонує високоякісні результати. Вуглецеве волокно створюється шляхом поєднання двох матеріалів: поліакрилонітрилу та смоли. Однак лазерне різання дозволяє виконувати точніші різи, ніж традиційні методи, такі як плазмові та водоструминні різаки. Технологія обробки лазерного різання вуглецевого волокна також допомагає зменшити рівень браку порівняно з іншими методами виробництва. Наприклад, під час використання вищезгаданих процесів, якщо матеріал не ідеально вирівняний на столі, його неможливо розрізати одним шматком; це призводить до втрат матеріалів, які можуть коштувати сотні доларів за годину втраченого виробничого часу!

Лазерне різання вуглецевого волокна – найкращий спосіб скористатися всіма перевагами цього матеріалу. Воно може обробляти будь-яку товщину та форму з великою точністю, воно виконується дуже швидко, і не потребує обробки випарів чи частинок пилу. Лазерне різання вуглецевого волокна має багато переваг порівняно з іншими видами технологій обробки завдяки своїй швидкості, універсальності в обробці різних форм та товщин, відсутності шкідливих випарів чи частинок під час роботи. Менші деталі, вирізані лазером, також поміщаються у вузькі простори, ніж пилка, що забезпечує більшу гнучкість у дизайнерських роботах. Ця нова технологія також дозволяє створювати складні конструкції, які інакше були б неможливі за допомогою старих методів, таких як плазмове або водяне різання, без додаткового часу.

Галузі застосування лазерного різання вуглецевого волокна

1. Лазерне різання вуглецевого волокна в аерокосмічній промисловості

Вуглецеве волокно – це чудовий матеріал, який революціонізував спосіб виготовлення авіаційних, космічних та автомобільних деталей. Порівняно з металевими матеріалами, такими як сталь, його менша вага забезпечує більшу паливну ефективність, одночасно зменшуючи викиди CO2.Лазерні різальні машиниє передовими інструментами для виробничої промисловості. Вони дозволяють виробникам виробляти високоякісну продукцію в рекордно короткі терміни з невеликою кількістю відходів та мінімальними робочими годинами, витраченими на виробництво, що може заощадити кошти в тисячі разів порівняно з традиційними методами виготовлення таких речей, як літаки або їх частини! Наприклад: панелі авіоніки на літаку можуть бути виготовлені з легкого вуглецевого волокна за допомогою CO2-лазерного різака - це забезпечує неймовірно точні різи, які неможливо було б легко виконати традиційними ріжучими інструментами через складність точності, а також обсяг, необхідний для замовлення.

2. Лазерне різання вуглецевого волокна в автомобільній промисловості

Технологія лазерного різання завжди використовувалася в таких галузях, як аерокосмічна, яка вимагає надзвичайної точності під час виготовлення складних форм. Такої ж точності тепер можна досягти в автомобілях завдяки не лише вдосконаленню виробничих процесів, але й змінам у конструкції продукції.

У секторі автомобільного виробництва,лазерні різальні машинивикористовувалися для різання вуглецевого волокна для створення конструкційних компонентів, деталей покриття, деталей інтер'єру та кузовів для виробництва автомобілів. Лазерне різання стало невід'ємною частиною виробничого процесу транспортних засобів. Оскільки лазери можуть створювати надзвичайно точні різи, а деталі, виготовлені з вуглецевого волокна, неймовірно міцні, незважаючи на свою легку природу (що робить їх ідеальними), ця технологія пропонує великий потенціал, коли справа доходить до дизайнерських ідей.

Лазерне різання вуглецевого волокна для автозапчастин стане більш популярним, оскільки воно відповідає вищим екологічним стандартам сьогодні - багато людей звертають свою увагу на легкові автомобілі, які використовують ці ефективні матеріали, як ніколи раніше!

3. Лазерне різання вуглецевого волокна у спортивній індустрії

Технологія лазерного різання також є чудовим інструментом для виробництва спортивних товарів. Лазерне різання вуглецевого волокна дозволяє виготовляти багато видів і різновидів, які дуже популярні серед спортсменів, оскільки забезпечує їм більшу міцність, ніж традиційні матеріали чи обладнання.

Ми всі знаємо, що вуглецеве волокно легке та міцне, але ви, можливо, не знали, що його можна використовувати для виготовлення легкого спортивного спорядження. Лазерне різання робить це можливим для багатьох різних видів товарів для нашого повсякденного життя! Наприклад: ракетки чи лижі з клубного будинку.

Тільки подумайте, скільки можливостей існує для спортивних товарів з вуглецевого волокна, виготовлених методом лазерного різання! Від ракеток і лиж до велосипедів і шоломів, цей матеріал універсальний у своєму застосуванні. Уявіть собі день, коли ви зможете виготовляти своє спорядження на замовлення з легких, але міцних матеріалів, подібних до тих, що носяться на портретах ваших улюблених спортсменів, — це зробить гру на свіжому повітрі набагато веселішою.

4. Лазерне різання вуглецевого волокна в медичній промисловості

Медичне обладнання може бути виготовлене з вуглецевого волокна для зменшення ваги, підвищення міцності та довговічності. Медичні працівники повинні завжди забезпечувати високу якість матеріалів, щоб вони не впливали негативно на пацієнтів у медичних закладах або під час подорожей за їх межами.

З розвитком технологій ми спостерігаємо неймовірне зростання не лише технологічних творінь, але й інновацій, таких як використання композитних пластмас, які використовують лазерне різання як один із методів виробництва цих продуктів шляхом поєднання різних типів в один виріб – у цьому випадку це щось, що спеціально розроблено для потреб охорони здоров'я! Згідно з цим, за останні роки спостерігається досить значне зростання попиту, враховуючи обидва типи.

Лазерне різання – це процес, який створює надзвичайно деталізовані розрізи, отвори та форми з високою точністю. Швидкість, з якою можна виготовляти деталі, вирізані лазером, робить його ефективним методом виготовлення конструкційних компонентів медичного обладнання, таких як рентгенівські столи або штанги; порівняно з іншими методами, такими як гідроабразивне різання, результат якого не завжди відповідає вимогам точності, необхідним для цих пристроїв, через брак деталізації (а отже, і розміру).

Висновок

Вуглецеве волокно – це передовий базовий матеріал і ключовий стратегічний матеріал, який обмежує розвиток обробної промисловості. Його промислові ланцюги, що ведуть до та здійснюють виробництво, надзвичайно важливі для реконструкції нової системи матеріальної промисловості, з практичним та потенційним застосуванням в аерокосмічній галузі, залізничному транспорті, морських транспортних засобах, мостобудуванні, електроінструментах, силових кабелях, посудинах під тиском, спортивному обладнанні, вітрових двигунах, паливних елементах, спеціальних трубах та бочках, медичному та промисловому обладнанні.

Зі зниженням вартості вуглецевого волокна та подальшим зростанням рівня його застосування, вуглецеві волокнисті композити спричинять значне вибухове зростання в промисловості та цивільному використанні, а лазерна обробка вуглецевих волокнистих матеріалів, безумовно, стане новим застосуванням лазерної обробки.

Лазерне різання – це новий та інноваційний спосіб різання вуглецевого волокна. Промисловий CO2-лазерний різак може легко різати вуглецеві волокна, оскільки він робить це без стирання чи деформації. Таким чином, ефективність процесу різання значно зросте, і ви не будете турбуватися про пошкодження чи шкідливий вплив на матеріали, що обробляються цим методом.

Якщо ви зацікавлені дізнатися більше про те, як працюють лазерні різальні машини, або хочете встановити одну на своєму об'єкті,Зв'яжіться з Goldenlaser сьогодні!

Про автора:

Йойо Дін

Пані Йойо Дін — старший директор з маркетингу вЗОЛОТИЙ ЛАЗЕР, провідний виробник і постачальник лазерних різальних машин CO2, лазерних машин CO2 Galvo та цифрових лазерних висікальних машин. Вона активно займається застосуваннями лазерної обробки та регулярно публікує свої думки в різних блогах про лазерне різання, лазерне гравірування, лазерне маркування та виробництво на верстатах з ЧПК загалом.