Preimpregnado A-11 de curado a baja temperatura

Preimpregnado de fibra de carbono curado a baja temperatura: una solución de moldeo eficiente para los campos de energías renovables y transporte ferroviario

El equilibrio entre "moldeo eficiente" y "rendimiento estable" siempre ha sido un desafío en la fabricación de componentes estructurales compuestos a gran escala en campos como los vehículos de nueva energía, la energía eólica, el ferrocarril de alta velocidad y otros. Nuestro preimpregnado de fibra de carbono curado a baja temperatura se basa en dos series de temperatura de curado, 80 ℃ y 90 ℃, cubriendo dos formas: preimpregnado de fibra de carbono unidireccional y preimpregnado de tejido de fibra de carbono. Con excelente humectabilidad, flexibilidad sobresaliente y altas propiedades mecánicas, es compatible tanto con procesos de moldeo por prensa caliente como sin prensa caliente. Ofrece opciones de materiales de bajo consumo energético, alta eficiencia y alta calidad para componentes estructurales grandes, como tapas de baterías de vehículos de nueva energía, palas de turbinas eólicas y partes de carrocería de ferrocarriles de alta velocidad, superando las limitaciones del preimpregnado tradicional curado a alta temperatura en cuanto a coste de moldeo y adaptabilidad del proceso.

Ventaja principal: Triple avance en bajo consumo de energía en el moldeo, alta adaptabilidad y rendimiento estable

1. El curado a baja temperatura a 80 ℃/90 ℃ reduce significativamente el consumo energético y los costos de producción

En comparación con el preimpregnado tradicional de fibra de carbono que requiere temperaturas de curado superiores a 120 ℃, las dos series principales de este producto (serie de curado a 80 ℃ y serie de curado a 90 ℃) reducen fundamentalmente el consumo energético durante el proceso de moldeo. Tomando como ejemplo la producción de tapas de batería para vehículos de nueva energía, al utilizar la serie de curado a 80 ℃, el consumo energético del moldeo por lote se reduce en más del 40 % en comparación con el preimpregnado tradicional de alta temperatura; aunque la serie de curado a 90 ℃ tiene un consumo energético ligeramente mayor, es compatible con más sistemas de resina, satisfaciendo así los requisitos de mayor rendimiento mecánico necesarios para palas de turbinas eólicas y componentes estructurales de trenes de alta velocidad.

La cura a baja temperatura no solo reduce los costos de consumo energético, sino que también disminuye el desgaste de los equipos y los riesgos de producción. Por un lado, un entorno de baja temperatura puede prolongar la vida útil del equipo de calefacción (como moldes de prensado caliente y máquinas de moldeo) y reducir los costos de mantenimiento del equipo empresarial; por otro lado, evita la deformación térmica del material causada por altas temperaturas, siendo especialmente adecuado para componentes estructurales grandes, como palas de turbinas eólicas de más de 10 metros de longitud. La cura a baja temperatura puede reducir las tensiones térmicas en diferentes zonas, disminuir la probabilidad de grietas y deformaciones en las piezas formadas, y además, este proceso no requiere largos tiempos de precalentamiento, acortando en un 25 % el ciclo de producción por lote, adaptándose así al ritmo productivo de "escala y entrega rápida" en industrias como la de vehículos de nueva energía y energía eólica.

2. Cobertura de producto multiformal, adaptada a los requisitos de rendimiento de diferentes componentes estructurales

La familia de productos incluye prepreg de fibra de carbono unidireccional y tejido de fibra de carbono prepreg, que pueden seleccionarse flexiblemente según las características de esfuerzo y los requisitos de conformado de componentes estructurales en diferentes campos, logrando la ventaja de diseño de "asignación bajo demanda".

Preimpregnado de fibra de carbono unidireccional: adopta una disposición unidireccional de fibra de carbono de alta rectitud, con una consistencia en la dirección de la fibra superior al 99,5 % y excelentes propiedades mecánicas axiales. Adecuado para componentes estructurales que deben soportar cargas unidireccionales, como la viga portante del tapón de la batería de vehículos de nueva energía, la viga principal de las palas de turbinas eólicas y los componentes de soporte longitudinal de los cuerpos de ferrocarriles de alta velocidad. Su densidad se controla estrictamente en no menos del 5 % para garantizar una distribución uniforme de la fibra. La resistencia a la tracción a 0° puede superar los 1700 MPa, y el módulo de tracción a 0° supera los 115 GPa, lo que permite cumplir con los requisitos fundamentales de "ligereza + alta resistencia" para componentes estructurales grandes.

Preimpregnado de tejido de fibra de carbono: Basado en tejidos lisos y sarga, tiene excelentes propiedades isotrópicas en el plano y una mayor resistencia al impacto y al corte. Adecuado para componentes con formas complejas y que requieren fuerzas multidireccionales, como protectores de chasis para vehículos de nueva energía, raíces de palas para turbinas eólicas y estructuras interiores para trenes de alta velocidad. La estructura del tejido mejora la flexibilidad del material preimpregnado, permitiendo que se adhiera estrechamente a superficies moldeadas complejas. Después del moldeo, la superficie de las piezas presenta una alta lisura, sin necesidad de tratamientos adicionales de pulido, lo que reduce aún más los costos del proceso de producción.

Las dos formas de preimpregnado pueden utilizarse por separado o combinarse para capas. Por ejemplo, las palas de turbinas eólicas pueden adoptar un diseño de "preimpregnado unidireccional (viga principal) + preimpregnado de tejido (raíz de la pala)", lo que equilibra la resistencia axial y la resistencia al corte en la raíz, aprovechando plenamente las ventajas de las diferentes formas de productos.

3. Excelente humectabilidad y conformidad garantizan la calidad del conformado de componentes estructurales grandes

Este preimpregnado de fibra de carbono curado a baja temperatura logra la encapsulación completa de las fibras de carbono mediante la optimización de la fórmula de resina y el proceso de infiltración. El sistema de resina utiliza una resina epoxi modificada, que presenta buena fluidez y alta compatibilidad con las fibras de carbono. Puede penetrar en cada haz de fibra de carbono, reduciendo burbujas e imperfecciones en la interfaz y logrando una uniformidad de infiltración superior al 99 %. La excelente humectabilidad no solo mejora las propiedades mecánicas de los materiales compuestos, sino que también potencia la estabilidad ambiental. En ciclos de temperaturas extremas en vehículos de nueva energía (-40 ℃~85 ℃) y en ambientes húmedos y cálidos al aire libre en aplicaciones eólicas, la tasa de retención del rendimiento mecánico de los componentes aún puede superar el 88 %.

La conformidad y el ajuste son indicadores clave para la formación de componentes estructurales grandes, y este producto destaca especialmente en este aspecto. Tanto si se trata de una tapa plana de paquete de baterías de vehículos de nueva energía como de un componente complejo curvado del cuerpo de un tren de alta velocidad, el preimpregnado puede adherirse firmemente a la superficie del molde sin arrugas ni burbujas. Tomando como ejemplo la formación de paneles laterales del cuerpo de trenes de alta velocidad (con un radio de curvatura superior a 2 metros), cuando se utiliza un preimpregnado de tejido de fibra de carbono, el grado de adhesión alcanza el 99,2 %, y el error dimensional de los componentes formados se controla dentro de ±0,5 mm, muy por debajo del estándar industrial de ±1 mm, lo que reduce el proceso de ajuste durante el ensamblaje posterior.

4. Compatible tanto con procesos de prensado en caliente como sin prensado en caliente, reduciendo el umbral para equipos de producción

En respuesta a las diferencias en la configuración de equipos entre distintas empresas, el producto es perfectamente compatible tanto con procesos de conformado en caliente (hot press can forming) como sin prensa caliente (como moldeo por compresión y conformado con bolsa al vacío), sin necesidad de modificaciones adicionales de equipos por parte de las empresas, reduciendo así significativamente las barreras de producción.

Moldeo con prensa caliente: adecuado para componentes que requieren una precisión y rendimiento extremadamente altos, como componentes estructurales clave de carrocerías de trenes de alta velocidad. El control uniforme de presión (0,5~1,5 MPa) y temperatura en la prensa caliente puede mejorar aún más el efecto de humectación del prepreg, reducir defectos internos y garantizar que la fluctuación del rendimiento mecánico de las piezas moldeadas sea inferior al 3 %, cumpliendo con los rigurosos estándares de equipos de gama alta.

Moldeo sin prensado en caliente: como el moldeo por compresión, adecuado para la producción en masa de tapas de baterías de vehículos de nueva energía y palas de turbinas eólicas, con bajos costos de inversión en equipos y alta eficiencia de producción; el moldeo con bolsa al vacío es adecuado para componentes de pequeña serie y gran escala (como palas de turbinas eólicas de más de 15 metros), que logran el flujo de resina y la eliminación de aire mediante presión negativa de vacío, reduciendo los costos de moldeo en un 30 % en comparación con la tecnología de tanque con prensado en caliente.

En ambos procesos, el producto puede mantener un efecto de curado estable: la serie de curado a 80 °C solo necesita 60 minutos para curarse mediante moldeo con bolsa al vacío; la serie de curado a 90 °C puede acortar el tiempo de curado a 45 minutos en el moldeo por compresión, equilibrando eficiencia y calidad.

5. Diseño diferenciado, creando barreras de competencia en el mercado

Entre los productos prepreg de curado a baja temperatura de la misma categoría, por un lado, se lleva a cabo una innovación diferenciada en la fórmula de resina, selección de fibras y sistema de curado; por ejemplo, se añaden ingredientes anti-envejecimiento únicos a la resina, extendiendo así la vida útil del producto en entornos exteriores para energía eólica a más de 20 años, muy por encima de la vida media de 15 años de productos similares. Por otro lado, ofrecemos servicios personalizados flexibles que pueden ajustar la temperatura de curado (por ejemplo, modelos personalizados a 85 °C), la densidad superficial de fibra (cobertura completa desde 100 g/m² hasta 800 g/m²) y el contenido de resina (ajustable entre 35 % y 50 %), para satisfacer las necesidades personalizadas de diferentes escenarios segmentados, como vehículos de nueva energía, energía eólica y ferrocarril de alta velocidad, evitando así la presión de precios provocada por la competencia homogénea.