단조 탄소 섬유란 무엇입니까? 단조 복합 재료에 대한 궁극적인 가이드

Forged Carbon, Forged Carbon Fiber, Forged Composites에 대한 최고의 가이드에 오신 것을 환영합니다. 우리는 그것이 무엇인지, 표준 탄소 섬유와 어떻게 다른지, 비용이 얼마인지, 어떻게 만들어지는지 등 모든 것에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

<강한>
관련:집에서 탄소 섬유를 처음부터 만드는 방법

왜 우리의 말을 믿어야 합니까? Carbon Fiber Gear는 2007년부터 탄소 섬유를 전문으로 하고 있습니다. 우리는 이것을 살고 있습니다. 탄소 섬유를 처음 접하는 대부분의 사람들은 자동차 부품이나 자전거 같은 것을 생각하는 경향이 있습니다. 우리는 탄소 섬유 지갑, 탄소 섬유 iPhone 케이스, 탄소 섬유 반지와 같은 라이프 스타일 제품을 만들고 단조 탄소 섬유 제품 컬렉션도 있습니다. 탄소 섬유 소재에 대한 애착이 있고 이를 생활 방식에 도입하려는 아이디어가 마음에 든다면 잘 찾아오셨습니다.

이 내용을 다 읽고 나면 단조 탄소 섬유의 전문가가 될 것입니다. 목차를 사용하여 알고 싶은 특정 부분에 대해 알아보고 스크롤하여 모든 내용을 살펴보십시오.

<강한>
이 문서에서:

<올>

이미 알고 있는 탄소 섬유

단조 합성물이라고도 하는 단조 탄소란 무엇입니까?

단조 탄소 섬유는 어떻게 만들어지나요?

단조 탄소를 사용하는 것이 적절한 때는 언제입니까?

단조 탄소 섬유는 비싸나요?

단조 탄소 섬유가 더 낫습니까?

단조 복합 재료의 시작

단조 탄소 수요

1. 이미 알고 있는 탄소 섬유

우리 대부분이 익숙한 패턴의 탄소 섬유는 2x2 능직 또는 사선 직조라고 하는 마른 직물에서 시작됩니다. 거기에서 금형에 넣고 수지를 주입하고 경화시켜 단단한 탄소 섬유 부품으로 만듭니다. 모든 말과 행동; 다음과 같이 부품이 나옵니다.

사진:실제 Formula 1 자동차의 비트로 만든 탄소 섬유 시계. 능직 탄소 섬유 직물.

또 다른 일반적인 직조 탄소 섬유는 평직이라고도 하는 1x1입니다.

사진:평직 탄소 섬유를 사용한 Carbon Fiber Gear Stealth 2.0 펜.

이것은 탄소 섬유를 짜고 최종 부품에서 볼 수 있는 가장 일반적인 방법 중 일부입니다. 자전거 프레임에서 Tesla의 OEM 대시 패널에 이르기까지 이미 본 적이 있을 것입니다.

탄소 섬유 직조 패턴에 대한 자세한 내용은 여기에서 확인하십시오. 이전에 본 적이 없는 탄소 섬유

2. 단조 복합재라고도 하는 단조 탄소란 무엇입니까?

단조 탄소 섬유 대 탄소 섬유, 여기에서 시작합니다.

일반 직조 탄소 섬유와 단조 탄소 섬유(Forged Composite라고도 함)의 주요 차이점은 페이스트 또는 작은 잘게 잘린 탄소 섬유로 만들어진다는 것입니다. 섬유가 완전히 무작위로 배향되어 뚜렷한 패턴이 없으므로 완성된 Forged Carbon 제품은 각각 고유합니다.

완성된 제품은 직조된 천보다 마블링된 탄소 섬유처럼 보이는 직조된 제품과 완전히 다른 미학을 가지고 있습니다.

3. 단조 탄소 섬유는 어떻게 만들어지나요?

그렇다면 어떻게 그토록 극적으로 다른 최종 제품에 도달할 수 있을까요? 단조 탄소/단조 복합 재료를 사용하면 잘게 잘린 탄소 섬유가 일반적으로 압축 금형에 배치됩니다. 내부에 수지가 주입되고 많은 압력을 사용하여 모든 것이 함께 금형으로 압축됩니다(압축 금형 😛).

사진:탄소 섬유 SMC 부품을 생산하는 Langzauner 유압 프레스. 출처:Composites World.

이 과정은 금속 단조와 유사하므로 Forged Carbon이라는 이름이 붙었습니다. 기술적으로 압축 성형 방법은 단조품이라고 부를 수 있는 유일한 확실한 방법입니다. 논의할 가치가 있는 압축 금형 없이 Forged Carbon의 외관을 얻을 수 있는 몇 가지 다른 방법이 있습니다.

단조 탄소 섬유 프리프레그

프리프레그가 낯설다면 상당히 간단한 개념입니다. 일반적으로 탄소 섬유 부품을 만들 때 마른 천을 몰드에 넣은 다음 재료에 에폭시 수지를 주입(일명 함침)합니다. 직물에 대한 최고의 수지 비율을 사용하고 있는지 확인하는 전체 프로세스가 있습니다(다른 게시물의 주제가 될까요?). 반면에 프리프레그는 재료를 얻을 때 (완벽한 비율로) 에폭시 수지로 "사전 함침"됩니다. 프리프레그는 훌륭하지만 값이 비싸고 냉장 보관이 필요하며 사용하지 않으면 결국 만료됩니다.

잘게 잘린 섬유 프리프레그로 돌아가면 기본적으로 기존 제품 위에 오버레이하거나 금형의 외부 레이어에 사용하여 압축 금형을 사용하지 않고도 Forged Carbon 모양을 얻을 수 있는 시트로 제공됩니다.

단조 탄소 건조 직물

우리가 발견한 독특한 소재 중 하나는 Ulticarbon에서 만든 특정 건식 단조 탄소 직물이었습니다. 이 소재는 잘게 잘린 섬유 층과 미세한 부직 탄소 섬유 지지대를 결합합니다.

이렇게 하면 잘게 잘린 모든 섬유가 함께 섬세하게 유지되어 프로젝트를 완료하기 위해 에폭시 수지가 적용될 수 있습니다. 이것은 수지가 없기 때문에 냉장 보관이 필요하지 않거나 유통 기한이 없기 때문에 프리프레그의 훌륭한 대안입니다. 여전히 고가의 재료이며 완성된 부품을 만들려면 재료에 수지를 적용할 수 있어야 합니다.

다음은 이 재료를 사용하여 부품을 만든 방법의 예입니다.

다진 섬유를 손으로 놓기

가장 저렴한 대안은 일반적으로 파운드 단위로 다양한 길이로 판매되는 잘게 썬 섬유를 구입하는 것입니다. 그런 다음 이 섬유를 손으로 금형에 넣거나 미적 감각을 추구할 때 기존 제품에 오버레이할 수 있습니다.

사진:잘게 잘린 탄소 섬유.
출처:ACP 합성물

이 비디오에서처럼 짠 천을 직접 자를 수도 있습니다.

4. 언제 단조 탄소를 사용하는 것이 합리적입니까?

Forged Carbon 모양을 얻으려는 것 외에 왜 직물 위에 그것을 사용하겠습니까?

좋은 질문입니다. 물어봐주셔서 기뻐요! Forged Carbon을 선택해야 하는 두 가지 주요 이유는 모양과 속도입니다.

직물을 사용하면 만들 수 있는 모양에 몇 가지 제한이 있습니다. 90도 모서리와 같은 것은 직조 패브릭으로 할 수 없습니다. 재료를 모서리에 완벽하게 넣을 수 없기 때문입니다.

짠 천을 놓는 데 시간이 많이 걸리고 오류의 여지가 많습니다. 단조 탄소는 어떤 형태로든 만들 수 있으며(금형은 한계입니다) 부품을 매우 빠르게 펌프질할 수 있습니다. 또한 더 가공할 수 있는 견고한 3차원 부품을 만들 수 있습니다.

5. 단조 탄소 섬유는 비싸다?

부품을 대량으로 만들기 위해 생산 환경에서 Forged Carbon을 사용하는 것에 대해 이야기할 때 위에서 언급한 압축 성형 경로를 따라야 합니다.

단점 중 하나는 압축 금형을 만드는 초기 비용(처음에는 압축 성형을 할 수 있는 능력은 말할 것도 없고)이 이미 저렴하지 않은 표준 금형보다 몇 배나 더 비싸다는 것입니다. 이것이 바로 수많은 부품을 펌핑할 때 Forged Carbon을 고려하는 것이 합리적인 이유 중 하나이므로 초기 비용을 각 부품에 분산하는 데 도움이 될 수 있습니다.

무엇에 대해 생각해야 하는지 정확하게 이해할 수 있도록 이 뒤에 몇 가지 숫자를 넣어 보겠습니다. 초기 압축 금형을 만드는 데 25,000달러가 든다고 가정해 보겠습니다. 그런 다음 각 부품을 만드는 데 100달러가 듭니다. 해당 금형에서 부품 하나만 제작할 경우 해당 부품의 비용은 총 $25,100입니다. 10,000개의 부품을 만들 수 있다면 부품당 비용은 $102.50입니다. 초기 금형 비용은 해당 볼륨에서 부품당 $2.50(2.5%)만 추가되었습니다.

6. 단조 탄소 섬유가 더 낫습니까?

탄소 섬유 애호가들은 표준 직조 직물로 더 강한 부품을 만들 수 있다고 지적할 것입니다. 직물은 인장 강도의 제어로 인해 직물의 방향이 정렬되기 때문에 더 강하고 내구성이 있습니다. 강도를 완벽하게 제어할 수 있는 반면 잘게 잘린 섬유는 짧고 특정 방향으로 정렬되지 않습니다.

각 방법에는 장단점이 있으며 실제로 어떤 방법이 더 적합한지는 응용 프로그램과 최종 제품에 따라 다릅니다. 고려해야 할 주요 요소 및 요구 사항은 다음과 같습니다(특정 순서 없음).

<울>

미학

힘

파트 볼륨

모양

비용

시간

관련:탄소 섬유는 얼마나 강합니까? | 이 요소를 어렵게 만드는 요소 알아보기

7. 단조 복합 재료의 시작

보잉 프로젝트에서 Paolo Feraboli 박사는 Lamborghini가 만든 Forged Composites 기술을 발명했습니다. 2008년에 Dr. Feraboli는 Callaway와 Lamborghini를 동시에 사용하여 이를 더욱 발전시켰습니다.

이 초기 개발은 두 가지 주요 제품 릴리스로 이어집니다. Callaway에서 Diablo Octane 드라이버가 나왔습니다.

동시에 Lamborghini는 Sesto Elemento라고 하는 여러분이 기억할 수 있는 컨셉트카를 개발했습니다.

이것은 Lamborghini가 Forged Composites가 차량에서 어떻게 사용될 수 있는지 보여줄 수 있는 기회였으며 Sesto Elemento는 이에 대한 찬사였습니다. 전체 모노코크 섀시, 서스펜션 암 및 기타 수많은 부품은 모두 Forged Composites로 만들어졌습니다.