Углеродное волокно (CF)

Смолы, армированные углеродным волокном (CF), с содержанием углеродного волокна от 10% до 40% в полимерной матрице, такой как PEEK, PA66 и PPS, представляют собой абсолютную вершину пластиков, заменяющих металл, предлагая непревзойденное соотношение прочности к весу, размерную стабильность и электропроводность (для защиты от электростатического разряда или электромагнитных помех). Однако формование этих композитов вызывает экстремальный абразивный износ цилиндров, сильную анизотропную усадку (коробление) и очень уязвимые линии спая, где волокна не соединяются. На предприятии Jucheng Precision, сертифицированном по стандартам ISO 9001 и IATF 16949, мы решаем эти проблемы с помощью порошковой металлургии штамповых сталей CPM, научной оптимизации литников и герметичной высокотемпературной оснастки. Мы предоставляем комплексный бесплатный анализ технологичности (DFM) в течение 24 часов для анализа ориентации волокон, обеспечивая высокопрочные аэрокосмические компоненты, проверенные координатно-измерительной машиной Zeiss.

Precision-injection-molded-PEEK-CF30-structural-aerospace-gears-and-robotic-arm-joints-1

Наши доступные материалы

PA-BASF Ultramid A3WC8

Для замены тяжелых литых цинковых и аэрокосмических алюминиевых сплавов в несущих конструкционных механизмах без ущерба для термической или химической стабильности, BASF Ultramid A3WC8 использует матрицу из полиамида 66 (PA66-CF40), армированную 40 вес.% коротким углеродным волокном и термостабилизированную. Обладая плотностью 1,28 г/см³ и температурой плавления 262°C, этот высокоэффективный композит обеспечивает исключительный модуль упругости при растяжении 23 500 МПа, а также присущее ему рассеивание статического электричества (ESD). Jucheng Precision, работающая в рамках сертифицированных систем IATF 16949 и ISO 9001, специализируется на формовании Ultramid A3WC8. Благодаря нашей оснастке из нержавеющей стали S136, обработанной на 5-осевых станках с ЧПУ, мы контролируем анизотропную усадку (0,1%–0,4%), чтобы обеспечить ровные, структурно безупречные компоненты, проверенные КИМ Zeiss.

ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

PA-DuPont Zytel 70C30HS

Для замены конструкционных алюминиевых и цинковых отливок в высоконагруженных динамических механизмах без увеличения веса, Celanese Zytel 70C30HS (ранее DuPont) предлагает усовершенствованную матрицу из полиамида 66 (PA66-CF30), армированную 30% углеродного волокна и термостабилизированную. Обладая низкой плотностью 1,28 г/см³ и температурой плавления 262°C, этот высокоэффективный сорт обеспечивает исключительный модуль упругости при растяжении 20 000 МПа, а также присущее ему рассеивание статического электричества (ESD) и почти нулевой износ. Jucheng Precision, работающая в рамках сертифицированных систем IATF 16949 и ISO 9001, специализируется на формовании Zytel 70C30HS. Благодаря нашей оснастке из стали CPM, обработанной на 5-осевых станках с ЧПУ, и герметичным контроллерам температуры формы, мы контролируем анизотропную усадку (0,1%–0,4%), чтобы обеспечить ровные, структурно безупречные компоненты, проверенные КИМ Zeiss.

ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

PEI-SABIC LNP Thermocomp EC006

SABIC LNP THERMOCOMP EC006 is a PEI compound containing 30% carbon fiber with electrically conductive characteristics. The properties below reference SABIC Asia-region data with their test methods. Mechanical, electrical, dimensional and manufacturing requirements are reviewed for the actual component.

ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

PPS-Solvay Ryton CF30

Для обеспечения исключительной динамической износостойкости, механической жесткости и химической инертности в суровых промышленных и аэрокосмических условиях без увеличения веса требуется первоклассный конструкционный композит, который Syensqo's Ryton CF30 (ранее Solvay) обеспечивает благодаря своей матрице из полифениленсульфида (PPS), армированной 30% углеродного волокна. Благодаря оптимизированной плотности 1,45 г/см³ и температуре теплостойкости (HDT) 265°C, этот высокоэффективный сорт обеспечивает огромный модуль упругости при растяжении 21 000 МПа наряду с присущим электростатическим рассеиванием (ESD). Jucheng Precision, в рамках IATF 16949 и ISO 9001, специализируется на точном формовании Ryton CF30. Используя 5-осевые обработанные на станках с ЧПУ пресс-формы из нержавеющей стали S136, мы контролируем его анизотропные переменные усадки (0,1%–0,3%), чтобы обеспечить динамические скользящие компоненты, проверенные координатно-измерительной машиной Zeiss.

ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

Распространенные марки с углеродным волокном, которые мы формуем

Мы перерабатываем высококачественные полимеры, армированные углеродным волокном (обычно с содержанием CF от 10% до 40%), предназначенные для экстремального снижения веса, замены металла и контроля электростатического разряда:

Класс CF-армированных Типичная марка и сорт Ключевые характеристики и преимущества
PEEK-CF30
(Высокоэффективный CF)
• Victrex PEEK 450CA30 (30% CF)
• Solvay KetaSpire KT-820 CF30
• Evonik Vestakeep 4000-CF30
Unmatched strength-to-weight ratio, continuous thermal resistance up to 260°C, and exceptional wear resistance. Perfectly replaces titanium and aluminum in aerospace brackets and oil seals.
PA66-CF30
(Engineering Nylon CF)
• BASF Ultramid A3WC30 (30% CF)
• Sabic LNP Thermocomp PA66 CF
Extremely high flexural modulus and tensile strength (exceeding 200 MPa). Lighter than glass-filled alternatives. Excellent choice for UAV/drone arms, robotic joints, and racing sports gear.
PPS-CF30
(Semi-Crystalline CF)
• Solvay Ryton CF30 (30% CF)
• Toray Torcon CF grades
Combines PPS’s complete chemical insolubility with carbon fiber’s low coefficient of thermal expansion (CLTE) and wear resistance. Suited for structural chemical valves and rotary seal wear rings.

Applicable Molding Processes for CF Resins

Because carbon fibers significantly restrict melt relaxation, advanced molding and tooling design are necessary:

Процесс литья Пригодность процесса и применение
Стандартное литье под давлением Excellent. Configured with hardened PM-steel screws to mold lightweight structural brackets, heavy-duty gear sets, and aerospace connectors.
Литье с закладными элементами Excellent. Highly utilized to encapsulate precision metal bushings and mounting studs, providing high torque resistance in ultra-rigid carbon-filled parts.
Precision Micro-Molding Good. Highly optimized for small, lightweight gears in advanced robotics and radiolucent micro surgical tool connectors.

Carbon Fiber (CF) Injection Molding Technical Guide

Carbon fibers are extremely abrasive and exhibit highly directional flow orientation. Managing mold wear and part warpage is a critical engineering challenge:

  • Premium CPM Powder Metallurgy Molds: Carbon fiber acts as an aggressive grinding agent under high injection pressures. Jucheng’s tooling division uses hardened powder metallurgy tool steels (such as CPM-9V or H13 treated to 54–56 HRC) along with PVD ceramic coatings to guarantee mold longevity.
  • Mitigating Anisotropic Warpage: Carbon fiber exhibits nearly zero shrinkage along the flow path but significant shrinkage perpendicular to it. Our engineers conduct detailed Moldflow simulations during our free 24-hour DFM phase to optimize gate layouts and prevent structural warping.
  • Weld Line Structural Recovery: Carbon fibers cannot easily cross knit/weld lines, making these joints a vulnerable structural point. We strategically place gates to shift weld lines to low-stress areas or utilize sequential valve gating.
  • Melt High Temperature Profile: Melt and mold temperatures are kept higher (especially for PEEK-CF, requiring pressurized oil-heaters up to 180°C/356°F) to lower viscosity, optimize fiber distribution, and prevent cosmetic surface roughness.

Key Application Industries for Molded CF Components

  • Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Lightweight structural engine brackets, satellite antenna mounts, UAV/drone frames, optical camera brackets, and aircraft interior fittings.
  • Robotics & High-End Industrial: Robotic arm articulation joints, pneumatic grippers, lightweight structural slides, semiconductor wafer handling grippers, and wear-resistant gears.
  • Motorsports & Automotive (IATF 16949 Certified): Lightweight engine valves, racing car suspension linkages, high-wear transmission gear sets, and specialized sensor housings.
  • Medical & Radiography (ISO 13485 Compliant): Radiolucent surgical targeting guides, orthopedic instruments, implantable frames, and non-magnetic laboratory cassettes.

Свойства материала

Density (PA66-CF30) 1.25 - 1.29 g/cm³
Tensile Strength at Yield (PA66-CF30) 210 - 275 MPa
Относительное удлинение при разрыве 1.5 - 2.5 %
Flexural Modulus (PA66-CF30) 18,000 - 22,000 MPa
Ударная вязкость по Изоду (с надрезом, 23°C) 70 - 110 J/m
Температура плавления 260 - 265 °C
Температура теплостойкости (HDT при 1,8 МПа) 245 - 255 °C
Линейная усадка при литье (направление потока) 0.05 - 0.15 %
Линейная усадка при формовании (поперечное направление) 0.40 - 0.60 %
Surface Resistivity (Conductive Grade) 1.0E+02 - 1.0E+06 Ом/кв
Максимальный размер детали 800 x 600 мм
Минимальный размер детали 0.5 x 0.5 мм