Comment le carbone tissé et forgé est fabriqué
Les fibres de carbone sont aujourd'hui un matériau important dans de nombreuses industries, de l'aviation à l'industrie de la voiture et du sport automobile. Deux des formes de carbone les plus populaires sont le carbone tissé et le carbone forgé. Bien qu'ils contiennent tous deux des fibres de carbone, les méthodes de production et le résultat final diffèrent considérablement. Dans ce blog, nous expliquons comment ces deux types de carbone sont fabriqués et quelles sont les différences les plus importantes.
Qu'est-ce que le carbone tissé?
Le carbone tissé est l'une des formes les plus courantes de matériaux composites de carbone. Il est fabriqué en tissant les fibres de carbone dans un motif spécifique, généralement dans un motif "sergé" ou "tissage simple", créant un matériau de type textile. Ce processus de tissage offre à la fois la résistance et la flexibilité, ce qui rend le carbone tissé idéal pour les applications où la flexibilité robuste et la flexibilité de la lumière est souhaitée, comme dans l'aviation, le sport automobile et les cadres de vélo haut de gamme.
Le processus de production du carbone tissé:
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Produire des fibres: Le processus commence par la fabrication des matériaux de base: les fibres de carbone elles-mêmes. Ces fibres sont généralement produites à partir de polyacrylonitrile (PAN), qui est convertie en carbone par un processus de chauffage et de combustion. Le résultat final est de longs fils de carbone.
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Tisser: Les fibres de carbone sont ensuite placées dans un métier à tisser, par laquelle les fibres sont tissées dans un motif spécifique. Le tissage peut être fait en différents motifs, comme un tissage simple (lignes droites) ou un tissage en sergé (lignes diagonales). Le modèle choisi influence les propriétés du produit final, telles que la résistance, la flexibilité et l'esthétique.
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Perfusion ou laminage: Le carbone tissé est généralement imprégné d'une résine époxy, qui s'infiltre à travers le matériau et le rend difficile. Cela peut être fait via un processus d'aspirateur ou en imprégnant le matériau puis en durcissant dans un four. Cette liaison de résine assure l'intégrité structurelle du produit final.
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Entraînement: Le carbone tissé durci est ensuite amené dans la forme souhaitée. Cela peut être fait en le plaçant dans un moule et en le faisant durcir sous pression et chaleur, un processus appelé autoclaves.
Qu'est-ce que le carbone forgé?
Le carbone forgé, bien qu'il soit également basé sur les fibres de carbone, a un processus de production complètement différent et entraîne un type de matériau différent. Il a souvent un aspect plus structuré et robuste que le carbone tissé et offre divers avantages, tels que une résistance à l'impact plus élevé et des poids plus légers dans certaines applications.
Le processus de production du carbone forgé:
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Mélanger les fibres de carbone et la résine: Au lieu de tisser de longues fibres de carbone, les fibres de carbone courtes sont mélangées à une résine liquide. Ce mélange forme une sorte de pâtes, qui est ensuite versée dans un moule.
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Grince et presse: Le mélange de fibres de carbone courtes et de résine est ensuite placée dans un moule et pressée sous haute pression. Cela garantit que les fibres se propagent à travers la masse et que le matériau prend sa forme finale. Le processus est souvent effectué à des températures élevées, afin que la résine puisse bien durcir.
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Durcissement et finition: Une fois la formation du carbone falsifié terminé, le matériau est retiré du moule et incurvé. Cela peut être fait en le plaçant dans un four ou au moyen d'une autre technique de chauffage. Après le durcissement, le produit est fini par le ponçage et le polissage, ce qui assure la texture de surface caractéristique.
Comparaison: Carbone tissé Vs. Carbone forgé
Les deux types de carbone ont leurs propres avantages, selon l'application prévue.
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Carbone tissé Offre une excellente résistance et flexibilité, et la structure de tissage en fait un choix idéal pour les applications dans lesquelles l'esthétique joue un rôle important. Cependant, il est plus vulnérable à l'impact et peut se casser s'il entre en contact avec des objets pointus ou un impact élevé.
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Carbone forgé Est plus robuste et offre une résistance plus élevée à la rupture en cas d'impact, car les fibres de carbone courtes sont orientées dans différentes directions. Cependant, il est souvent moins esthétiquement attrayant que le carbone tissé en raison de la structure lâche des fibres. Il est souvent utilisé dans des parties où la durabilité et la résistance à l'impact sont essentielles, comme dans les pièces de voiture ou de sport automobile.
Applications de carbone tissé et forgé
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Carbone tissé est largement utilisé dans les produits de consommation haut de gamme, tels que les voitures de sport, les vélos et les appareils électroniques. Il peut également être trouvé dans l'industrie de l'air et de l'espace, où le poids et la force sont cruciaux.
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Carbone forgé est souvent utilisé dans l'industrie automobile, où les performances et la force élevées sont essentielles dans différentes circonstances. Il devient également de plus en plus populaire dans la production de produits sportifs et de luxe, tels que les montres, les outils et les accessoires.
Conclusion
Le carbone tissé et forgé est tous deux des matériaux exceptionnellement forts, mais le processus de production et les propriétés finales diffèrent considérablement. Le carbone tissé offre une excellente résistance et flexibilité, tandis que le carbone forgé est plus robuste et plus résistant à l'impact. Les deux matériaux trouvent leur chemin dans différentes industries, en fonction des exigences spécifiques de l'application. Que vous recherchiez une finesse esthétique ou une force ultime, le choix entre le carbone tissé et forgé dépendra des exigences spécifiques de votre projet.