Узнайте о сроке годности углеродного волокна, правильном хранении и методах обращения с ним, чтобы сохранить его качество и обеспечить безопасную обработку.
Большинство производителей углеродного волокна включают в сертификаты своей продукции основные характеристики, такие как предел прочности при растяжении, модуль упругости при растяжении, удлинение при разрыве (для волокон, пропитанных смолой), насыпная плотность, линейная плотность и содержание проклеивающего вещества.
Углеродное волокно имеет ограниченный срок годности, обычно два года с даты изготовления. Этот срок действителен только в том случае, если материал хранится при стандартных условиях температуры и влажности. При правильном хранении углеродное волокно сохраняет свои стабильные свойства в течение этого двухлетнего окна.
Так как углеродное волокно является хрупким материалом, при его хранении необходимо соблюдать особую осторожность. Например, рулоны углеродного волокна Torayca® от Toray индивидуально упакованы в пластиковую пленку для защиты во время транспортировки и обработки. Эти рулоны дополнительно защищены картонными коробками и внутренней упаковкой для предотвращения вибрации и ударов. Пластиковая упаковка также помогает защитить волокно от пыли, влаги и других загрязняющих веществ.
Почему срок годности углеродного волокна ограничен двумя годами?
Углеродное волокно само по себе имеет стабильную химическую структуру и не разрушается со временем. Однако проклеивающее вещество на поверхности волокна представляет собой полимер, который чувствителен к температуре, влажности и времени. Вот почему производители не могут продлить срок годности более двух лет. В течение этого периода углеродное волокно может использоваться со стабильной и надежной производительностью.
Обработка и очистка углеродного волокна
Углеродное волокно — это высокотехнологичный материал, требующий бережного обращения. Как уже упоминалось, каждый рулон углеродного волокна необходимо аккуратно разворачивать, чтобы избежать повреждений, и следует избегать острых инструментов. Перед использованием рекомендуется провести предварительную обработку углеродного волокна. После снятия пластиковой пленки каждый рулон следует хранить при температуре 20–35 °C и относительной влажности 40–80 % не менее 48 часов. Этот этап предварительной обработки имеет решающее значение для обеспечения надлежащего разматывания волокна.
Правильная влажность окружающей среды помогает снизить трение на рулоне, предотвращая накопление статического электричества. Статическое электричество может привести к разрыву волокон или отрыву отдельных нитей от поверхности, что ставит под угрозу качество конечного продукта.
Процесс размотки углеродного волокна может осуществляться аксиально или радиально. Однако большинство производителей рекомендуют радиальный процесс размотки, так как это снижает трение между волокном и сердечником. Контроль натяжения также имеет решающее значение во время размотки.
Из-за своей слоистой микроструктуры графитового листа углеродное волокно очень чувствительно к износу. Поэтому во время обработки следует минимизировать области трения, чтобы уменьшить разрыв волокна или размывание. Чтобы минимизировать трение, важно отрегулировать углы контакта между волокном и компонентами обработки (такими как ролики и направляющие) и обеспечить этим компонентам соответствующую шероховатость поверхности. Кроме того, электрическое напряжение во время обработки следует тщательно контролировать, чтобы предотвратить повреждение волокна.
В некоторых процессах проклеивающее вещество на углеродном волокне необходимо удалять с помощью нагрева. Важно тщательно контролировать температуру на этом этапе, поскольку чрезмерное нагревание может привести к деградации проклеивающего вещества и выделению вредных летучих веществ, что приведет к проблемам при обработке.
Электробезопасность и индивидуальная защита
Углеродное волокно обладает некоторой электропроводностью. При разрыве углеродного волокна отдельные нити (обычно диаметром 5-7 микрон) могут рассеиваться в воздухе. В результате электрооборудование на рабочем месте должно быть надлежащим образом изолировано, чтобы предотвратить короткие замыкания или другие электрические опасности.
Кроме того, диспергированные углеродные волокна могут вызывать раздражение кожи, поэтому крайне важно принимать соответствующие меры индивидуальной защиты во время работы с ними. Если проклеивающее вещество подвергается термической деградации, оно может выделять вредные продукты разложения, поэтому в рабочем помещении необходимо обеспечить надлежащую вентиляцию.
