عملية إنتاج صفائح ألياف الكربون ومزاياها

2025-09-18 11:20:51

يتم استخدام صفائح ألياف الكربون في العديد من المجالات، مثل الألواح المركزية للطائرات بدون طيار المصنوعة من ألياف الكربون، وهيكل السيارة من ألياف الكربون، وطاولات الأدوات المصنوعة من ألياف الكربون، وأسطح الطاولات المصنوعة من ألياف الكربون. يمكن القول أن ألواح ألياف الكربون هي أساس العديد من منتجات ألياف الكربون. وتشمل مزاياها قوة الشد العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة الصدمات، وخفيفة الوزن. جعلت شفافية الأشعة السينية لألواح ألياف الكربون الطبية المقطعية من صفائح ألياف الكربون موضوعًا ساخنًا. ما هي عملية الإنتاج لألواح ألياف الكربون؟ ما هي مزايا أدائها؟

يتم تصنيع لوحة ألياف الكربون عن طريق طبقات من ألياف الكربون المسبقة. أولاً، يتم عمل قالب بناءً على أبعاد اللوحة. عادةً ما يتم تقسيمها إلى قسمين: أحدهما للقاعدة والآخر للأعلى. يتم قطع التقوية المسبقة بناءً على أبعاد اللوحة. يتم حساب عدد الطبقات بناءً على سمك اللوحة، ويتم تصميم زاوية الرمي وفقًا لذلك. عادة، تكون زوايا الرمي 0° و90°، ولكن بالنسبة للمتطلبات الأعلى، يمكن استخدام زوايا مثل ±45°، اعتمادًا على منتج ألياف الكربون المحدد. يتم بعد ذلك وضع مادة التقوية الأولية في القالب وإدخالها في مكبس ساخن للمعالجة. إن الجمع بين درجة الحرارة والضغط والوقت يسمح للوحة بالتصلب والتشكل.

وبذلك يكتمل إنتاج لوحة ألياف الكربون. سيكون للوحة الناتجة حواف غير منتظمة، مما يتطلب تصنيعًا لتلبية الأبعاد المطلوبة للعميل. لذلك، عادةً ما يتم تطبيق بدل أبعاد يبلغ حوالي 0.3 مم لتسهيل المعالجة اللاحقة والطلاء.

توفر صفائح ألياف الكربون قوة عالية ووزنًا خفيفًا، بكثافة تبلغ 1.7 جم/سم مكعب فقط وقوة تصل إلى 3500 ميجا باسكال. تعتبر مثالًا تمثيليًا للمواد المركبة عالية الأداء. كما أنها تمتلك مقاومة ممتازة للانحناء والتأثير. علاوة على ذلك، فإن قوة الشد العالية توفر مزايا كبيرة في مقاومة القص. علاوة على ذلك، عند استخدامها في التطبيقات الطبية، فإنها تظهر شفافية ممتازة للأشعة السينية.

تتميز صفائح ألياف الكربون أيضًا بمقاومة ممتازة للتآكل، ومقاومة الأحماض والقلويات، مما يعزز بشكل كبير من أدائها العام. في تطبيقات النقل بالسكك الحديدية، يمكن إضافة مثبطات اللهب لتحقيق تثبيط ممتاز للهب. هذه المزايا تجعل صفائح ألياف الكربون مفيدة بشكل خاص. ومع ذلك، فإن طبيعتها خفيفة الوزن لها أهمية خاصة، مما يساهم في أدائها الاستثنائي.