Preimpregnado especial ignífugo para transporte ferroviario A-10

Preimpregnado de fibra de carbono ignífugo: garantía dual de seguridad contra incendios y rendimiento estructural en el ámbito del transporte ferroviario

En el campo de la fabricación de equipos para el transporte ferroviario, la seguridad contra incendios de los materiales es igualmente importante que sus propiedades mecánicas estructurales. Este preimpregnado de fibra de carbono ignífugo utiliza una resina epoxi modificada como sistema de resina principal, combinada con resina ignífuga libre de halógenos y agente curante latente, abarcando formas principales como el preimpregnado unidireccional de fibra de carbono y el preimpregnado de tejido de fibra de carbono. No solo cumple con los requisitos más estrictos de protección contra incendios según DIN 5510 y EU EN45545 HL3 para el transporte ferroviario, sino que también ofrece una solución material que combina protección segura y ventajas de ligereza para la estructura del cuerpo y componentes interiores de metros, trenes de alta velocidad y trenes interurbanos, cubriendo así el vacío aplicativo del preimpregnado tradicional de fibra de carbono en escenarios con altas exigencias de retardancia al fuego.

Ventaja principal: Equilibrio entre seguridad contra incendios, rendimiento estructural y adaptabilidad al proceso

1. El nivel más alto de certificación contra incendios, construyendo una línea de defensa sólida para la seguridad del transporte ferroviario

Como un preimpregnado retardante de llama especialmente desarrollado para escenarios de transporte ferroviario, el producto cumple con los estándares más altos de la industria en términos de rendimiento ignífugo. El sistema de resina adopta una triple combinación de "resina epoxi modificada + resina retardante de llama libre de halógenos + agente de curado latente", y la fórmula libre de halógenos evita la liberación de gases tóxicos y humos corrosivos durante la combustión desde la fuente, cumpliendo así con los requisitos esenciales de seguridad de personal en el transporte ferroviario; los agentes de curado latentes garantizan que el preimpregnado permanezca estable durante el almacenamiento y procesamiento, curándose rápidamente únicamente a temperaturas específicas sin afectar la eficacia de los componentes retardantes de llama.

Según pruebas autorizadas, el preimpregnado de fibra de carbono ignífugo cumple plenamente con dos importantes estándares internacionales de protección contra incendios: en primer lugar, el estándar alemán DIN5510, que alcanza niveles S4 (densidad de humo extremadamente baja), SR2 (toxicidad del humo extremadamente baja) y ST2 (propagación lenta de la llama) en indicadores clave como densidad de humo, velocidad de liberación de calor y velocidad de propagación de la llama; el segundo requisito es el nivel EU EN45545 HL3, que puede soportar la combustión de llamas a alta temperatura durante más de 20 minutos y aún mantener cierta resistencia estructural tras la combustión, ganando un tiempo valioso para la evacuación de emergencia en caso de incendio en trenes. En comparación con el preimpregnado de fibra de carbono ordinario, su rendimiento ignífugo se ha mejorado en más del 100 %, resolviendo completamente los problemas de inflamabilidad y alto humo de combustión de los materiales tradicionales de fibra de carbono. Es adecuado para partes clave como la estructura del cuerpo de transporte ferroviario, el marco del asiento, el divisor interior, etc.

2. el trabajo. Cobertura de productos de múltiples formas, adaptada a los complejos requisitos estructurales del tránsito ferroviario

• La familia de productos incluye dos formas básicas: prepreg de fibra de carbono unidireccional y prepreg de tejido de fibra de carbono, que pueden seleccionarse de forma flexible de acuerdo con los requisitos estructurales de los diferentes componentes del tránsito ferroviario, logrando la comodidad de diseño de "un material para múltiples usos".
• Prepreg de fibra de carbono unidireccional: Adopta una disposición unidireccional de fibra de carbono de alta rectitud, con una consistencia de dirección de fibra superior al 99% y excelentes propiedades mecánicas axiales. Adecuado para componentes estructurales como paredes laterales de la carrocería del tren y vigas transversales del piso que necesitan soportar cargas longitudinales, puede mejorar la resistencia a la tracción y la flexión de los componentes mientras es ligero, y puede reducir el peso en un 30% -40% en comparación con los materiales metálicos tradicionales
• Preimpregnado de tejido de fibra de carbono: Basado en tejidos planos, sarga y otras estructuras de tela, tiene excelentes propiedades isotrópicas en el plano y una mayor resistencia al impacto y al corte. Puede utilizarse en componentes como bastidores de asientos de tren, paneles decorativos interiores, portaequipajes, etc. No solo garantiza la seguridad mediante un rendimiento ignífugo, sino que también mejora la estética interior a través de las texturas del tejido

Ambas formas de prepreg ignífugo pueden usarse por separado o combinarse para formar capas. Por ejemplo, la estructura del vehículo puede adoptar un diseño compuesto de "prepreg unidireccional + prepreg de tejido", utilizando el material unidireccional longitudinalmente para aumentar la resistencia y el material tejido localmente para mejorar la resistencia al impacto, equilibrando así el rendimiento estructural y los requisitos del escenario de uso.

3. Excelentes propiedades mecánicas, que equilibran ligereza y estabilidad estructural

Como un preimpregnado de fibra de carbono de alto rendimiento, el producto no sacrifica las ventajas mecánicas de la fibra de carbono en sí, además de sus propiedades ignífugas. Al optimizar el proceso de unión en la interfaz entre la resina y la fibra de carbono, la resina puede infiltrarse uniformemente en el haz de fibras, reducir burbujas e imperfecciones en la interfaz y aprovechar al máximo las propiedades mecánicas del material compuesto. Tras las pruebas, el material compuesto elaborado a partir del preimpregnado ignífugo de fibra de carbono presenta una resistencia a tracción a 0 ° superior a 1800 MPa, un módulo de tracción a 0 ° superior a 120 GPa y una resistencia a flexión superior a 1500 MPa. Incluso en entornos de servicio complejos, como alta temperatura y humedad en el transporte ferroviario, la tasa de retención de propiedades mecánicas puede alcanzar aún más del 85 %. En comparación con materiales metálicos ignífugos tradicionales (como aleaciones de aluminio ignífugas), el peso del producto puede reducirse entre un 40 % y un 50 % bajo la misma resistencia estructural, reduciendo directamente el consumo energético total y la presión sobre las vías de los trenes, lo que está en línea con la tendencia de desarrollo de "ligereza y ahorro de energía" en el transporte ferroviario.

Al mismo tiempo, la densidad del producto está estrictamente controlada para que no sea inferior al 5 %, con el fin de garantizar una distribución uniforme de las fibras en el prepreg, evitar propiedades mecánicas débiles causadas por un bajo contenido local de fibra, asegurar la estabilidad estructural del tren durante su funcionamiento prolongado y reducir los costos de mantenimiento.

4. Adaptación flexible del proceso para satisfacer las necesidades de producción a gran escala del transporte ferroviario

En respuesta a las características de producción de "múltiples especificaciones y grandes cantidades" de los componentes del transporte ferroviario, este prepreg ignífugo de fibra de carbono presenta una fuerte adaptabilidad al proceso y puede ser compatible con los dos procesos principales: moldeo por prensado en caliente y moldeo por compresión. El rango de temperatura de curado es amplio, entre 100 y 160 ℃. Las empresas pueden ajustar flexiblemente los parámetros del proceso según las necesidades del equipo y los componentes existentes, sin necesidad de realizar renovaciones adicionales de equipos, lo que reduce las barreras de producción.

• Moldeo por prensado en caliente: Adecuado para componentes estructurales grandes y complejos (como la pared lateral completa del cuerpo del tren), el material preimpregnado se cura completamente mediante el control uniforme de presión y temperatura en el horno de prensado en caliente. La suavidad superficial de las piezas moldeadas es alta, con pocos defectos internos y propiedades mecánicas estables, lo que permite satisfacer los altos requisitos tanto estéticos como estructurales del cuerpo del tren.
• Moldeado por compresión: adecuado para componentes estandarizados de tamaño pequeño y mediano (como bastidores de asientos y paneles interiores), con alta eficiencia de moldeo, ciclo de producción corto y tiempo de producción por ciclo que puede controlarse en menos de 30 minutos. Es adecuado para el ritmo de producción a gran escala del transporte ferroviario, y el proceso de moldeo por compresión permite controlar con precisión la exactitud dimensional de los componentes, reduciendo así los pasos posteriores de procesamiento.

Además, el material preimpregnado tiene una excelente estabilidad de almacenamiento y puede almacenarse durante más de 6 meses en un entorno de baja temperatura de -18 ℃. Después de sacarlo, puede ponerse en producción sin necesidad de un recalentamiento prolongado, reduciendo el tiempo de espera en la producción y mejorando la eficiencia productiva.

5. Diseño diferenciado, creando ventajas competitivas en el mercado

Entre los productos prepreg ignífugos de la misma categoría, este producto construye su competitividad principal mediante "baja repetibilidad + alta personalización". Por un lado, se lleva a cabo un diseño diferenciado en cuanto a fórmula de resina, selección de fibras y parámetros del proceso; por ejemplo, se añaden ingredientes anti-envejecimiento únicos al sistema de resina, logrando que la vida útil de los productos en entornos de exposición prolongada a la luz solar y cambios de temperatura y humedad en el transporte ferroviario se extienda a más de 15 años, superando ampliamente la vida media de 10 años de productos similares. Por otro lado, se pueden ofrecer servicios personalizados según las necesidades del cliente, como ajustar los niveles de ignifugación (personalizable según sea necesario desde EN45545 HL1 hasta HL3), optimizar las temperaturas de curado (adaptadas a diferentes rangos térmicos de equipos) o modificar la densidad superficial de la fibra (cubriendo completamente desde 100 g/㎡ hasta 600 g/㎡), satisfaciendo así las necesidades personalizadas de distintos componentes en el transporte ferroviario (desde piezas estructurales hasta partes interiores) y evitando la presión del mercado provocada por la competencia homogénea.