No campo da fabricação moderna de material composto de ponta, feltro de superfície de fibra de carbono está desempenhando um papel cada vez mais importante como material funcional -chave. Este material não tecido formado por fibras de carbono de corte curto distribuído aleatoriamente melhora efetivamente a qualidade da superfície e as propriedades mecânicas do produto, formando uma camada de transição especial na superfície do material compósito. Diferentemente da camada tradicional de reforço de fibra contínua, a estrutura única da superfície da fibra de carbono Feel permite que ele preencha perfeitamente a desigualdade microscópica, fornecendo uma base ideal para o revestimento subsequente ou tratamento de superfície, mantendo as características do núcleo de resistência leve e alta de materiais compostos.
O processo de produção da superfície da fibra de carbono, incorpora a essência da engenharia de materiais de precisão. As matérias-primas são selecionadas a partir de precursores de fibra de carbono de especificações específicas, que são formadas em segmentos de fibra de comprimento uniforme através de um processo de corte de curto prazo controlado com precisão. Esses segmentos de fibra são formados em uma rede de fibras com porosidade ideal através da tecnologia molhada ou de pista aérea. O processo de consolidação seleciona diferentes métodos, como prensagem a quente, ligação química ou reforço de perfuração de agulha de acordo com o uso final para garantir que a rede de fibras permaneça estável durante o processo de moldagem composta subsequente. A tecnologia avançada de fabricação pode controlar com precisão a densidade da superfície e a uniformidade da espessura do feltro da superfície. A faixa de densidade da superfície é geralmente de 10 a 100 g/m2, e a tolerância à espessura pode ser controlada em ± 5%, atendendo aos requisitos precisos do desempenho do material em diferentes cenários de aplicação.
A partir das características de desempenho, o feltro da superfície da fibra de carbono mostra muitas vantagens técnicas. Sua estrutura de distribuição de fibra aleatória tridimensional cria um excelente canal de infiltração de resina, reduz bastante o tempo de infusão de resina e reduz os defeitos da bolha. A porosidade de mais de 90% fornece espaço de armazenamento suficiente para a resina, garantindo que a resina possa preencher completamente todos os poros microscópicos durante o processo de moldagem. Em termos de propriedades mecânicas, a superfície sentiu, à medida que a "pele" de produtos compostos melhora efetivamente a resistência ao cisalhamento interlaminar e a resistência ao impacto, eliminando a textura da superfície comum da camada de reforço de fibra contínua, criando condições ideais para o tratamento superficial subsequente. O mais digno de nota é que esse material melhora a qualidade da superfície, dificilmente aumenta o peso geral do produto, mantendo perfeitamente a vantagem central dos materiais compostos leves de fibra de carbono.
No campo do aeroespacial, a aplicação de feltro da superfície da fibra de carbono é particularmente crítica. O uso desse material na superfície da pele da aeronave não apenas obtém uma superfície aerodinâmica mais suave, mas também melhora significativamente a resistência à fadiga e a tolerância a danos. O uso do feltro da superfície nas partes estruturais do satélite reduz efetivamente o risco de danos causados pelo impacto do micrometeoróide. Em termos de tecnologia de fabricação, a aplicação do sentimento de superfície simplifica o processo de tratamento de superfície pesado necessário para materiais compostos tradicionais, reduz o ciclo de produção e reduz os custos. Alguns modelos avançados usam o Surface Selts como uma configuração padrão para todas as peças compostas visíveis para garantir um estado de superfície de alta qualidade de longa duração.
A demanda por feltro de superfície de fibra de carbono na indústria automotiva está crescendo rapidamente. Depois que o feltro da superfície é usado nas partes externas dos carros esportivos de ponta, é obtida uma superfície de classe A que pode ser pulverizada diretamente, eliminando o processo tradicional de nivelamento de massa. O uso de feltro de superfície especialmente formulado no corpo do carro de corrida reduz o peso e melhorando a resistência ao impacto da pedra. Com a crescente demanda por leves em novos veículos energéticos, a aplicação da superfície da fibra de carbono feltro em componentes -chave, como conchas de bateria e painéis de corpo, também está se expandindo. Comparado com os materiais metálicos tradicionais, as peças de fibra de carbono reforçadas com feltro de superfície podem reduzir o peso em 30%a 50%, proporcionando uma melhor liberdade de design.
O campo de energia eólica é outro mercado de aplicação importante para o feltro da superfície da fibra de carbono. Depois que o feltro da superfície é usado em grandes lâminas de turbinas eólicas, a rugosidade da superfície é significativamente reduzida, a eficiência aerodinâmica é melhorada e a geração anual de energia pode ser aumentada em 2%-3%. Ao mesmo tempo, a camada de feltro da superfície protege efetivamente a principal estrutura de carga da erosão ambiental e estende a vida útil das lâminas sob condições climáticas adversas. Durante o processo de fabricação, a aplicação do sentimento da superfície simplifica o processo de infusão a vácuo, torna a resina o fluxo mais uniforme e reduz os defeitos do ponto seco comuns em grandes componentes. A superfície resistente a UV recém-desenvolvida, estende ainda mais o ciclo de manutenção das lâminas e reduz os custos operacionais dos parques eólicos.
A indústria de equipamentos esportivos também se beneficia das vantagens técnicas do feltro da superfície da fibra de carbono. Depois que os quadros de bicicleta sofisticados usam feltro superficial ultrafino, eles têm uma base de revestimento perfeita com quase nenhum aumento de peso. Depois que o feltro da superfície é usado em equipamentos como raquetes de tênis e tacos de golfe, a durabilidade da superfície é significativamente melhorada e pode suportar o impacto e o atrito frequentes. Alguns equipamentos competitivos também usam a designabilidade do feltro da superfície para usar camadas de feltro de diferentes densidades de superfície em diferentes partes para obter controle preciso do desempenho.
Os avanços na ciência dos materiais estão impulsionando a superfície da fibra de carbono sentida a um desempenho mais alto. A tecnologia de reforço de nanofibra melhora ainda mais a impregnação de resina e as propriedades mecânicas da superfície sentida, introduzindo fibras em nanoescala na rede tradicional de fibra de carbono. O Felt Composite multifuncional integra funções adicionais, como condutividade e retardamento de chama, para atender às necessidades de cenários de aplicação especiais. Em termos de processo de fabricação, a aplicação do sistema de monitoramento de qualidade on-line realiza o monitoramento em tempo real da uniformidade da distribuição de fibras e da densidade da superfície, garantindo alta consistência do desempenho do produto. A promoção de linhas de produção inteligente melhorou bastante a eficiência da produção, reduziu o consumo de energia e a taxa de sucata.
Com a expansão contínua dos campos de aplicação, o sistema padrão de feltro da superfície da fibra de carbono também está melhorando constantemente. Do aeroespacial a produtos civis, diferentes indústrias estabeleceram especificações de materiais correspondentes e métodos de teste. Os usuários precisam considerar de maneira abrangente fatores como o tipo de resina matricial, condições do processo de moldagem e requisitos de uso final ao selecionar. Os métodos corretos de seleção de materiais e aplicações podem maximizar as vantagens de desempenho do feltro da superfície e melhorar a qualidade geral dos produtos compostos.
Olhando para o futuro, a tecnologia de feltro de superfície de fibra de carbono continuará se desenvolvendo na direção de alto desempenho e multifuncional. A popularidade dos novos veículos energéticos trará um novo espaço de crescimento para esse material, e a demanda no campo do reforço da estrutura do edifício também está aumentando constantemente. Com o avanço da tecnologia de fabricação e a redução de custos, espera-se que a superfície da fibra de carbono se expanda gradualmente de aplicações de ponta para campos mais civis, fornecendo soluções de superfície confiáveis para produtos compostos e impulsionando toda a indústria para o desenvolvimento de maior qualidade.
