Harper は、従来または新規の前駆体を用いた 炭素ファイバー の研究、プロセスの微調整そして年間 1.5 トンに上るサンプルの製造といった各段階で、お客様の必要に合わせて装置パラメータを変更し、修正するという柔軟性と多用途性を目指して、Microline™ のコンセプトを開拓しました。 弊社のシステムは、ライン速度を 0.1 m/分から 1 m/分以上、トウのフィラメント数を 10 から 48,000 までの範囲に合わせて調整することができるので、少量の前駆体で、様々な製造パラメータの影響を研究することが可能です。
Harper のシステムは、主要な処理パラメータを大きく変更することができます。これには各ユニットでの処理後の張力の制御、酸化、前炭化および炭化を行う複数ゾーンの温度制御が含まれます。弊社の駆動システムは、ファイバーに加えられる力を精密に制御できるように設計されています。これによりトウ数、搬送、および駆動位置を柔軟性に変更することができます。この柔軟性のため、ゾーン単位やパス単位で、また炭化を調整して、酸化プロセスを大きくカスタマイズすることができます。
研究室規模のほとんどの試験は、不連続なバッチ処理ステップで行われますが、Harper International のシステムではフィラメント材料の連続転換が可能なので、ファイバーの特性データのためのサンプルを得るのに最適です。弊社では、研究の目標達成と将来の規模拡大を支援する、高度な機能を設計しました。次のようなものがあります。 :
- オーブン パスごとの正確な圧力と温度のデータ
- 温度を迅速に上げて安定させる機能
- 雰囲気と脱ガス条件をよりよく分析し、調整するためのコントロール
- 最小搬送量が小さいので、最小限のフィラメント数で研究を行える
弊社の Microline システムには、次のような、高度にカスタマイズ可能な操作ユニットが含まれています。 :
- 酸化オーブン: 最高 300℃、複数の制御ゾーン
- LT および HT ファーネス: 前炭化と炭化それぞれ最高 1,000℃と 1,600℃、複数の制御ゾーン、雰囲気制御
- 炭化用のUHT ファーネス 最高 2,800 ℃、雰囲気制御
- クリール:最大 8 箇所
- ドライブ スタンド:システム全体を通じた複数箇所
- 前処理、表面処理およびサイズ調整システム: シングルまたはマルチのディップ
- 制御システム: リモート アクセスやデータ履歴解析に関する優先順位の設定などの高度な構成を行える
- 新規前駆体を含む材料ハンドリング、ベルト輸送を必要とするものも含む
ここに示すプラント全体のフットプリントは約 40m x 10m x 4m (長さ ｘ 幅 x 高さ) です。Harper 装置の室温状態からの立ち上げ時間は 8 ～ 12 時間です。シャットダウンはこれより短い時間で行えます。装置寿命を長くし、サーマル サイクリングの回数を減らすため、ダウンタイムが短い場合 (週末程度) には、LT および HT ファーネスを温度を保ったままアイドル状態にしておくことを推奨します。これはまた、起動時の加熱の要件を考慮に入れると、電力消費の最適化にもつながります。Harper の Pulse チーム は、お客様独自の事業上の目標に基づいて、ラインの効率と生産性を最大にするため、追加の運用手順を推奨することがあります。
小規模な科学研究ラインから本格的な製造体制までの、重要な炭素ファイバーのスケール アップ過程を生き生きと描いた動画をご覧ください。また、炭素ファイバー処理の商業化における全段階で Harper が提供する包括的なテクノロジーに関するサイトもご覧ください。 :
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