Компания ООО “Карбонтекс” занимается разработкой и производством 3D-армированных преформ на специализированных ткацких комплексах собственной разработки по технологии 3D-ткачества. Трехмерное ткачество (3D-ткачество) — новая технология для получения цельнотканой объёмно-армированной преформы за один технологический процесс. Преформа — армирующая заготовка частично или полностью соответствующая конечной форме композиционного изделия из нее. Технология 3D-ткачества позволяет проектировать преформу с заданным процентным содержанием волокон в каждой из систем армирования и в объеме самого изделия.
Специализированный ткацкий комплекс ООО “Карбонтекс” КТ-6250
Автоматизированный процесс 3D-ткачества позволяет изготавливать простые и сложные интегральные преформы с сохранением целостности армирования при переходе от одного структурного элемента к другому с учетом траектории направления всех отдельных волокон. Нити непрерывны даже в случае сложно-профильных изделий.
Благодаря программируемости и прогнозируемости технологического процесса формирования преформы, при необходимости могут меняться ее геометрические размеры, параметры и масштабы. Размеры крупногабаритных преформ зависят от габаритов самого станка. Автоматизация производственного процесса 3D-ткачества сокращает цикл производства изделий, обеспечивает стабильность размеров и внутренней армирующей структуры преформ, что позволяет изготавливать серийные изделия с максимальной повторяемостью. Отсутствие ручного труда при создании преформы снижает трудозатраты и время производства композитных материалов. Технологический процесс настроен таким образом, чтобы травмируемость волокна в процессе была минимальной с целью сохранения физико-механических свойств.
Продольное сечение образца 3D-преформы, изготовленные на производственном участке ООО “Карбонтекс”
3D-преформа и композит на ее основе производства компании ООО “Карбонтекс”
Композиты из 3D-преформ как и традиционные состоят из матрицы и наполнителя. Наполнители армированы в трех (может достигать пяти) направлениях по всему объему преформы. Пространственно-армированная структура композитов устраняет главные недостатки композитов со слоистой структурой: расслоение и межслоевой сдвиг, возникающие в процессе эксплуатации.
3D-модель слоистого композита, изготовленного из двумерных тканей и 3D-модель слоев
Разрез композита на основе ортогональной преформы
Модель структуры армирования ортогональной преформы
Пространственное армирование композитов останавливает распространение дефектов по объему изделия, повышая прочность и срок эксплуатации. Трехмерное армирование впервые применялось в композитах с нестандартными температурными нагрузками, где вероятность расслоения повышалась из-за воздействия высоких температур на матрицу.
Пространственное армирование базируется на двух основных идеях. Первая — создание пространственной связи на основе искривления части или всех волокон одного из направлений систем двух нитей, например искривление основных нитей. Вторая — введение волокон в третьем направлении и образование системы трех нитей в цилиндрической или прямоугольной системе координат. Волокна взаимно ортогональны или находятся под углом в одной из армирующих плоскостей.
СЛОЖНОПРОФИЛЬНОСТЬ
Конструкционная многослойная тканая 3D-преформа фрагмента интегральной панели летательного аппарата, разработанная и изготовленная компанией ООО “Карбонтекс»
3D-преформа кессонной конструкции крыла летательного аппарата, разработанная и изготовленная ООО “Карбонтекс»
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПКМ НА ОСНОВЕ 3D-ПРЕФОРМ
Характер разрушения цельнотканого композитного ламината, разрушение не распространяется по слоям композита
АРМИРОВАНИЕ
2 направления армирования
3 направления с ортогональной системой армирования
3 направления с диагональной продольной системой армирования
4 направления армирования
5 направлений армирования
ВОЛОКНА
ПРОГРАММИРУЕМОСТЬ
Продольный срез однослойного композита
Продольный срез двухслойного композита
Продольный срез четырехслойного композита
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПКМ
Пример обработки углеродного композита на фрезерном станке с ЧПУ для получения несущей рамы квадрокоптера производства ООО “Карбонтекс”
© Copyright 2023. CARBONTEX
Разработано в ХелпСистем