Как это сделано, как это работает, как это устроено

Самое познавательное сообщество Живого Журнала


Previous Entry Share Next Entry
Как делают карбоновые детали
zorins wrote in kak_eto_sdelano
Оригинал можно посмотреть здесь.

Был у одного нашего заказчика такой проект: сделать линейку техники с корпусами из углеродного волокна. Лёгкие, прочные, красивые — сплошные плюсы. Только цена кусается. Вот и командировали меня на разведку: узнать как бы сделать то же самое, но подешевле.

Честно говоря, я ни разу до этого не видел, как производятся подобные вещи, и даже не представлял себе всю технологию. Поэтому сразу и с удовольствием взялся за задачу.

Но оказалось, что попасть на завод не так просто. Два производителя под разными предлогами отказались встречаться на производстве и настойчиво звали к себе в офис. У третьего офис и производство были в одном здании, и я недолго думая поехал к нему.



Завод выглядит вполне прилично, меня проводят в переговорную-шоурум.



От разнообразия образцов разбегаются глаза: карбоновый велосипед, детали для авто и мототюнинга, всякие штуковины непонятного назначения.



Целиковый капот для BMW — мечта пацанов с раёна.



Иногда в карбоновую ткань вплетают цветные нити: красные или синие, выглядит очень необычно.








Детали, покрашенные целиком, сразу и не отличишь от обычных. Обычно спортсмены так делают: им нужен низкий вес, а не понты :)



Мотошлем.



И нечто, неизвестно для чего нужное.



Но главной целью моего визита, было вот это:



Чехол для iPad. Меня интересовал не сам чехол, конечно, а похожие на него штуки: детали для корпусов телефонов, ноутбуков, планшетов. Было важно разобраться в технологии произодства, понимать, как правильно их проектировать, чтобы это было максимально дешево и технологично. Поэтому после долгих переговоров и уговоров я всё-таки напросился на экскурсию по цеху.

Производство занимает один этаж здания, тут чисто, но довольно пустынно.



Карбоновое полотно с нанесенным клеящим слоем поступает в рулонах. Оно бывает разной толщины, с разным рисунком плетения. Хранится в специальных холодильниках.

china-2012-335

Ткань нарезается на куски по выкройке, и наклеиваются в несколько слоёв на матрицу. Матрицы бывают лёгкими, из чего-то типа пластика и с увеличенным ресурсом, из алюминия.

china-2012-329

china-2012-328

Матрицы, идущие в работу раскладываются прямо на полу, каждая в своём секторе.

china-2012-331

Сам процесс наклейки карбона был расположен за стеклянными дверьми, но мне наотрез отказались его показывать, мол страшная коммерческая тайна. Но я не думаю, что там есть что-то секретное, просто вырезают ножницами, и укладывают лоскутки в форму.

После этого каждую деталь упаковывают в вакуумные пакеты.



Откачивают из пакетов воздух и загружают в одну из двух печей, побольше или поменьше.





Готовые детали извлекают из матриц. Если деталь сложной формы, то и матрица для неё будет сложносоставной, из нескольких частей.



Контроль качества перед сдачей на склад.



Как вы догадываетесь, это не весь процесс. Теперь у деталей нужно обрезать края и покрасить их лаком. Но это делается на другой площадке, у субподрядчика. Предлагали поехать посмотреть, но я отказался — вот там уж точно ничего нового.

Ой, вом же наверное интересно узнать про цены? Так вот, карбоновый чехольчик на iPad стоит с завода 25 долларов. А велосипед — несколько тысяч. Улыбаться перестанешь, как говорит один мой знакомый. И вариантов снижения особо не видать, слишком мелкосерийное производство, слишком много ручного труда.

Subscribe to  kak_eto_sdelano

Buy for 160 tokens
Предисловие Для начала разберемся сколько энергии потребляют электромобили. Многие люди не доверяют "официальным" данным автопроизводителей, поэтому проведем эксперимент.1. Берем электромобиль с официальным запасом хода в 238 миль (383 км), и с официальным расходом 28 кВт​*ч на 100…

  • 1
хочу такой чехольчик на galaxy S4

жаль самое интересное спрятали(

есть серия передач от "national geografic" мегазаводы, глянь серию про суперкар кёнигсег, там показывают, как карбон склеивается и укладывается, это совсем не тайна.

вАУ!!! спасибо!!!парень у меня заядлый автомобилист и любитель подобных вещей. Удивлю его:)

Карбоновая китайская велосипедная рама стоит на eBay от 500 долларов, если что.. а то и дешевле)

Стеклоткань эпоксидкой заливали полвека назад и не знали, что однажды это станет супер-пупер технологией. Даже корпуса полноразмерных лодок делали. Не говоря уже о моделях или мелкой починке.

Ткань чуток покрепче, вместо эпоксидки неведомый пластик с запеканием, модное слово в названии - профит!

"Ткань чуток покрепче, вместо эпоксидки неведомый пластик с запеканием"
т.е. совсем другая технология. В противном случае 3D фрезеровка ничего принципиально нового, в сравнении с ручной вырезкой из дерева, не несет.
8))

Не совсем другая. Композит есть композит. Суть та же - прочное волокно в обертке из пластика. Супер-пупер прочность карбона основана на пиаре, а не на законах физики.

(Deleted comment)
Да, опечатался.
Техология старая (кроме некоторых особенностей), но материалвы принципиально другиеё

Но, строго говоря, ламинатные композиты известны си-и-льно и до стеклопластика, так что и он - не начало истории.

углеродные обтекатели ракет тоже не вчера начали делать, а как раз в массовом порядке пораньше, чем стеклопластик :)
это я про СССР, все уже в 50е годы было...дорого и круто...сейчас как раз дешевеет настолько, что можно корпуса ноутбуков делать, уже рентабельно.

Edited at 2013-08-13 12:55 pm (UTC)

Я не делал в массовом порядке обтекатели для ракет. :)

"неведомый пластик"
Поликарбонат?

Скорее всего что-то из них.

Неизвестно для чего нужное - это крышка на заднее седло спортбайка, не определю так, какого - превращающая его в одноместный гоночный снаряд. Или его подобие.
Зная - руками - технологию выклейки стеклопластика, могу сказать, что ориентация полотна и волокон в детали - действительно плод долгих исследований и тайна. В зависимости от того, удачно технолог продумал это, или нет - вес и прочность детали могут существенно разниться. Для "мечты пасанов с райёна" это не так важно, а вот для пары мелькнувших на фото матриц - вполне критично.

во, спасибо, точно крышка

видимо действительно скрывают ноухау выкладки слоёв, вы правы

Там еще нетривиальные могут быть усилители/заполнители/закладные... в общем - есть что скрывать

Там такая технология:
выклеивают и прессуют, после чего в спецпечи в метановой среде при температуре от 500 грудусов связующая (полимер) органика меняется на углерод, ну и в дальнейшем могут пропитывать борсиликатным расплавом.

Резерв удешевления в основном в самом сырье, в России новые производства углеткани запущены и еще в процессе под авиационную тематику, но там все внутри и потребляется. Но смысл такой, вкладываем миллионы (или десятки) долларов в производство углеткани и вуаля! себестоимость снижена вдвое :)

А сам процесс удешевить...ну сильно не получится, то есть печи то купить можно, но обработка углеткани штука...опасная...любая заноза-гангрена и ампутация конечности...роботы, увы, выклеивать не умеют пока...

Edited at 2013-08-13 12:52 pm (UTC)

то есть у нас некоторое количество нитей (или часть одной нити) полимер, который в особых условиях замещается углеродом?
и это дает прочность?

> "но обработка углеткани штука...опасная...любая заноза-гангрена и ампутация конечности..."

А что за особенность такая?

Edited at 2013-08-14 09:16 pm (UTC)

Я так поняла, карбоновая ткань это что-то типа кевлара, ее формуют и клеят, чтоб получить твердый предмет с высокой прочностью, так?

А там выше написали, что в процессе формовки идет замена одних составляющих ткани на другие (углерод). То есть тут не просто склейка а-ля "клей вступил в реакцию с тканью", а что-то посложнее.

нет, там про что-то другое
тут склейка идет в чехле и без доступа кислорода, чтобы не выгорал углерод.

(Deleted comment)
  • 1
?

Log in

No account? Create an account