Лазерно рязане на въглеродни влакна: Предимства и приложения
Въглеродните влакна са лек, но издръжлив материал, използван за аерокосмически и автомобилни приложения. Те са полезни и в много други индустрии, като например производство на вятърна енергия или спортно оборудване, поради съотношението си здравина-тегло. Що се отнася до рязането на въглеродни влакна, има голямо разнообразие от опции. Лазерното рязане е чудесен начин за рязане на въглеродни влакна, тъй като е много гъвкаво и ефективно. Лазерното рязане с въглеродни влакна е многообещаващо в множество сектори поради високата си скорост на рязане и изключителната си прецизност. Ползите от лазерното рязане не са само краткосрочни. Лазерната технология е помогнала на предприятията за обработка на въглеродни влакна да се утвърдят на пазара и ще продължи да го прави, тъй като имат дългосрочен потенциал за растеж. И дори може да доведе до разширяване на нови линии и разпознаваемост на марката. В тази публикация в блога ще разгледаме някои от предимствата на лазерното рязане с въглеродни влакна, технологията за обработка, както и перспективите за нейното приложение.
Съдържание
Въвеждане на въглеродни влакна
Въглеродните влакна, често известни като графитни влакна, са полимер. Те са изключително здрав и лек материал. Въглеродните влакна оглавяват списъците на много инженери като идеален производствен материал поради свойствата си, включително висока твърдост, висока якост на опън, ниско тегло, висока химическа устойчивост, висока температурна толерантност и ниско термично разширение. Тези свойства на въглеродните влакна ги правят много популярни в различни индустрии, включително аерокосмическа, автомобилна и инженерна, за да назовем само някои - но употребата им не се ограничава само до тези области; можете да намерите този високопроизводителен материал, използван за всичко - от строителни проекти като мостове или самолети (като Airbus) до моторни спортове като състезателни автомобили от Формула 1.
Предимства на лазерното рязане на въглеродни влакна пред други технологии
Поради изискванията за сглобяване, често е необходимо да се обработват въглеродни влакна, например чрез рязане. Традиционните методи за обработка включват механична обработка като струговане, фрезоване, шлайфане и пробиване. Въглеродните влакна се характеризират с висока якост и висока крехкост. Ако инструментът не е избран правилно, използвайки традиционни методи за обработка, това ще ускори износването му, ще увеличи цената му и лесно ще доведе до пукнатини и деформации на материала. Особено когато въглеродните влакна се пробиват с малки отвори, е по-вероятно да причинят лоша обработка или дори остъргване на материала. Лазерното рязане е безконтактен метод за обработка, който може да реши проблемите, срещани в процеса на обработка на въглеродни влакна.
Поради естеството на материала, рязането на въглеродни влакна представлява значителни предизвикателства за инженерните фирми по отношение на получаването на прецизни и постоянни резултати в сравнение с обработката на традиционни материали като плат и кожа. Лазерното рязане на въглеродни влакна е процес, който има много предимства. Процесът може да се извърши с...CO2 лазер, който използва минимално енергия, но предлага висококачествени резултати. Въглеродните влакна се създават чрез комбиниране на два материала: полиакрилонитрил и смола. Лазерното рязане обаче позволява по-прецизни разрези от традиционните методи, като плазмени и водноструйни резачки. Технологията на обработка на лазерно рязане на въглеродни влакна също помага за намаляване на процента на брак в сравнение с други производствени техники. Например, когато се използват гореспоменатите процеси, ако материалът не е перфектно подравнен на масата, той не може да бъде отрязан на едно парче; това води до разхищение на материали, което може да струва стотици долари на час загубено производствено време!
Лазерното рязане на въглеродни влакна е най-добрият начин да се възползвате от всички предимства на този материал. То може да обработва всякакъв вид дебелина и форма с голяма прецизност, много е бързо и няма изпарения или прахови частици, с които да се работи. Лазерното рязане на въглеродни влакна има много предимства пред други видове технологии за обработка, благодарение на своята скорост, гъвкавост при работа с различни форми и дебелини, липса на вредни изпарения или частици при работа с тях. По-малките лазерно изрязани парчета също така ще се поберат в по-тесни пространства, отколкото би позволил циркуляр, което дава по-голяма гъвкавост при дизайнерската работа. Тази нова технология ви позволява също така да създавате сложни дизайни, които иначе биха били невъзможни с помощта на по-стари методи като плазмено или водноструйно рязане, без да се добавя допълнително време.
Приложни индустрии за лазерно рязане на въглеродни влакна
1. Лазерно рязане с въглеродни влакна в аерокосмическата индустрия
Въглеродните влакна са чудесен материал, който революционизира начина, по който произвеждаме авиационни, космически и автомобилни части. В сравнение с метални материали като стомана, по-лекото им тегло позволява по-голяма горивна ефективност, като същевременно намалява емисиите на CO2.Машини за лазерно рязанеса авангардни инструменти за производствената индустрия. Те позволяват на производителите да произвеждат висококачествени продукти за рекордно кратко време с малко отпадъци и минимални часове труд, изразходвани за производство, което може да спести разходи хиляди пъти в сравнение с традиционните методи за производство на неща като самолети или техни части! Например: панелите на авиониката на самолет могат да бъдат направени от леки въглеродни влакна с помощта на CO2 лазерен резец - това води до невероятно точни разрези, които не биха могли лесно да бъдат постигнати с традиционни режещи инструменти поради трудността им с точността, както и необходимия обем за поръчка.
2. Лазерно рязане с въглеродни влакна в автомобилната индустрия
Технологията за лазерно рязане винаги е била използвана в индустрии като аерокосмическата, които изискват изключителна точност при производството на сложни форми. Същият вид прецизност вече може да се постигне и при автомобилите благодарение не само на подобренията в производствените процеси, но и на промените в дизайна на продуктите.
В сектора на автомобилното производство,машини за лазерно рязанеса били използвани за рязане на въглеродни влакна за изграждане на структурни компоненти, покриващи части, интериорни части и каросерии за автомобилно производство. Лазерното рязане се е превърнало в неразделна част от производствения процес на превозни средства. Тъй като лазерите могат да произвеждат изключително прецизни разрези, а частите, изработени от въглеродни влакна, са изключително здрави въпреки леката си природа (което ги прави идеални), тази технология предлага голям потенциал, когато става въпрос за дизайнерски идеи.
Лазерното рязане на въглеродни влакна за авточасти ще става все по-популярно, тъй като отговаря на по-високите екологични стандарти днес - много хора насочват вниманието си към леки превозни средства, които използват тези ефикасни материали както никога досега!
3. Лазерно рязане с въглеродни влакна в спортната индустрия
Технологията за лазерно рязане е отличен инструмент и за производството на спортни стоки. Лазерно рязаните въглеродни влакна могат да произвеждат много видове и разновидности, които са много популярни сред спортистите, защото им осигуряват по-голяма издръжливост, отколкото традиционните материали или оборудване.
Всички знаем, че въглеродните влакна са леки и издръжливи, но може би не сте знаели, че могат да се използват за направата на лека спортна екипировка. Лазерното рязане прави това възможно с много различни видове стоки за нашето ежедневие! Например: ракети или ски от клубната къща.
Само помислете колко много възможности има за спортни стоки от въглеродни влакна, изрязани с лазер! От ракети и ски до велосипеди и каски, този материал е многостранен в своето приложение. Представете си ден, в който ще можете да поръчате екипировката си, изработена по поръчка от леки, но здрави материали, като тези, които се намират на гербовете на любимите ви спортисти - това ще направи играта на открито много по-забавна.
4. Лазерно рязане с въглеродни влакна в медицинската индустрия
Медицинското оборудване може да бъде изработено от въглеродни влакна, за да се намали теглото, да се увеличи здравината и издръжливостта. Медицинските специалисти винаги трябва да гарантират, че използваните от тях материали са висококачествени, за да не оказват негативно влияние върху пациентите в медицинските заведения или по време на пътуване извън тях.
С напредъка на технологиите наблюдаваме невероятен ръст не само на технологичните творения, но и на иновации, като тези, използващи композитни пластмаси, които използват лазерно рязане като метод за производство на тези продукти, комбинирайки различни видове в един продукт - в този случай нещо, проектирано специално за нуждите на здравеопазването! Според това, през последните години е налице доста значителен растеж, когато се има предвид и двете търсене.
Лазерното рязане е процес, който създава изключително детайлни разрези, отвори и форми с висока прецизност. Скоростите, с които могат да се произвеждат лазерно изрязани части, го правят ефикасен метод за производство на структурни компоненти на медицинско оборудване, като рентгенови маси или рамена; това в сравнение с други методи, като например водноструйно рязане, чийто резултат не винаги отговаря на изискванията за точност, необходими на тези устройства, поради липсата на детайли (и следователно размер).
Заключение
Въглеродните влакна са усъвършенстван основен материал и ключов стратегически материал, който ограничава развитието на преработващата промишленост. Неговите индустриални вериги нагоре и надолу по веригата са изключително важни за възстановяването на новата система за материалопроизводство, с практически и потенциални приложения в аерокосмическата индустрия, железопътния транспорт, морските превозни средства, мостостроенето, електроинструментите, силови кабели, съдове под налягане, спортна екипировка, вятърни двигатели, горивни клетки, специални тръби и варели, медицинско и промишлено оборудване.
С намаляването на цената на въглеродните влакна и по-нататъшното развитие на нивото на приложение, композитите от въглеродни влакна ще доведат до голям експлозивен растеж в промишлеността и гражданското приложение, а лазерната обработка на материали от въглеродни влакна със сигурност ще се превърне в ново приложение на лазерната обработка.
Лазерното рязане е нов и иновативен начин за рязане на въглеродни влакна. Индустриалният CO2 лазерен резач може да реже въглеродните влакна с лекота, защото го прави без абразия или деформация. По този начин ефективността на процеса на рязане ще се увеличи значително, без никакви притеснения за повреждащи или вредни ефекти върху материалите, обработвани по този метод.
Ако се интересувате да научите повече за това как работят машините за лазерно рязане или искате да бъде инсталирана такава във вашето съоръжение,Свържете се с Goldenlaser още днес!
За автора:
Йойо Динг
Г-жа Йойо Динг е старши директор маркетинг вЗЛАТЕН ЛАЗЕР, водещ производител и доставчик на машини за лазерно рязане с CO2, лазерни машини с CO2 Galvo и цифрови машини за лазерно щанцоване. Тя участва активно в приложенията за лазерна обработка и редовно допринася със своите прозрения за различни блогове, свързани с лазерно рязане, лазерно гравиране, лазерно маркиране и CNC производство като цяло.
