A-10 rautatiekulkuneuvon erikois palonsammuttava prepreg

Palonsammuttava hiilikuitupreimpregnaatti: kaksinkertainen takuu paloturvallisuudesta ja rakenteellisesta suorituskyvystä raideliikenteen alalla

Raideliikenteen laitteiden valmistuksessa materiaalien paloturvallisuus on yhtä tärkeää kuin niiden rakenteelliset mekaaniset ominaisuudet. Tämä palonsammuttava hiilikuitupreimpregnaatti käyttää modifioitua epoksiharjaa keskeisenä hartasysteeminä yhdessä halogeenittoman palonsammuttavan hartan ja piilo-kytkeytyvän kovuttajan kanssa, kattamaan yleiset muodot, kuten yksisuuntainen hiilikuitupreimpregnaatti ja hiilikuitukangaspohjainen preimpregnaatti. Se täyttää raideliikenteen korkeimmat palosuojausvaatimukset standardien DIN 5510 ja EU EN45545 HL3 mukaan, ja tarjoaa materiaaliratkaisun, joka yhdistää turvallisuuden ja kevyt-rakenteisuuden edut metron, nopeajunujen ja kaupunkiväliyhteyksien vaipparakenteisiin ja sisäosia.

Ydineta: Paloturvallisuuden, rakenteellisen suorituskyvyn ja prosessisoveltuvuuden tasapainottaminen

1. Korkein paloturvallisuusluokitus, joka luo vahvan turvallisuusviivan rautatiekuljetuksille

Erityisesti rautatiekuljetustilanteisiin kehitettynä palonsammuttelevana esikyllästettynä tuote täyttää alan korkeimmat palonkestävyysvaatimukset. Resiinijärjestelmä perustuu kolmen osan yhdistelmään: "muokattu epoksiresiini + halogeeniton palonsammutteleva resiini + piilevä kovetinaine", ja halogeeniton kaava estää myrkyllisten kaasujen ja syövyttävän savun syntymisen palon aikana johtuen siitä, että se täyttää rautatiekuljetusten henkilöturvallisuuden keskeiset vaatimukset; Piilevät kovetinaineet takaavat, että esikylläste pysyy stabiilina varastoinnin ja käsittelyn aikana, ja kovettuu nopeasti vain tietyissä lämpötiloissa vaikuttamatta palonsammuttelevien komponenttien tehokkuuteen.

Virallisten testien mukaan liekinkestävä hiilikuitu-esikylläste täyttää kaksi merkittävää kansainvälistä palonsuojelustandardia: ensinnäkin saksalaisen DIN5510-standardin, joka saavuttaa S4-tason (erittäin alhainen savutiheys), SR2-tason (erittäin alhainen savun myrkyllisyys) ja ST2-tason (hidas liekehtimisnopeus) keskeisissä indikaattoreissa, kuten savutiheydessä, lämmöntuotossa ja liekehtimisnopeudessa; toinen vaatimus on EU:n EN45545 HL3-luokka, joka kestää yli 20 minuuttia korkean lämpötilan liekkien polttamista ja säilyttää poltettuankin tietyn rakenteellisen lujuuden, mikä antaa arvokasta aikaa junapaloissa hätäevakuointiin. Vertailtaessa tavalliseen hiilikuitu-esikyllästeeseen sen liekinkestävyys on parantunut yli 100 %, ratkaisemalla täysin perinteisten hiilikuitumateriaalien syttyvyyden ja korkean savupäästön ongelmat. Se soveltuu tärkeisiin osiin, kuten rautatiekaluston runkorakenteisiin, istuinkerroksiin, sisäosastoihin jne.

2. Monimuotoinen tuotemääritys, sovitettu rautatiekuljetusten monimutkaisiin rakenteellisiin vaatimuksiin

• Tuotesarjaan kuuluu kaksi keskeistä muotoa: yksisuuntainen hiilikuituprimäri ja hiilikuitukangasprimäri, joita voidaan joustavasti valita rautatiekuljetusten eri osien rakenteellisten vaatimusten mukaan, saavuttaen suunnittelun helppouden ilmaisulla "yksi materiaali, monta käyttötarkoitusta".
• Yksisuuntainen hiilikuituprimidi: Se hyödyntää korkeaa suoraviivaisuutta omaavaa yksisuuntaista hiilikuitujärjestelyä, jonka kuitusuuntaus on yli 99 %:n tarkkuudella, ja sillä on erinomaiset aksiaaliset mekaaniset ominaisuudet. Sopii rakenteellisiin komponentteihin, kuten junan rungon sivuseiniin ja lattian poikkitankoihin, jotka joutuvat kestämään pituussuuntaisia kuormituksia. Se parantaa komponenttien vetolujuutta ja taipumisvastusta samalla kun se on kevyt, ja painoa voidaan vähentää 30–40 % verrattuna perinteisiin metallimateriaaleihin
• Hiilikuitukangas-esikylläste: Pohjautuen tasokudosrakenteisiin, ristiin kudottuihin ja muihin kankairakenteisiin, tuote omaa erinomaiset tasossa isotrooppiset ominaisuudet sekä vahvemman iskun- ja leikkauskestävyyden. Sitä voidaan käyttää komponenteissa, kuten junan istuinkarsinoissa, sisustuspaneelien, matkavarastojen jne. Se ei ainoastaan takaa turvallisuutta liekkisammumisominaisuuksillaan, vaan parantaa myös sisustuksen esteettisyyttä kangasrakenteidensa avulla

Molempia liekkisammuvia esikyllästeitä voidaan käyttää erikseen tai yhdistettynä kerrostamiseen. Esimerkiksi ajoneuvon rakenne voi hyödyntää "yksisuuntainen esikylläste + kankaalla tehty esikylläste" -komposiittirakennetta, jossa yksisuuntainen materiaali käytetään pituussuunnassa lujuuden parantamiseksi ja paikallisesti kudottua materiaalia iskukestävyyden lisäämiseksi, mikä tasapainottaa rakenteellisia ominaisuuksia ja käyttökohteen vaatimuksia.

3. Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, jotka yhdistävät keveyden ja rakenteellisen vakauden

Korkean suorituskyvyn hiilikuitupreimpregnaattina tuote ei heikennä hiilenkuidun mekaanisia etuja, vaikka siinä on palonsammuttavia ominaisuuksia. Resinan ja hiilikuidun välistä liitospinnan sitomisprosessia optimoimalla resina pystyy tunkeutumaan tasaisesti kuiturypäseen, vähentämään liitoskohtien kuplia ja virheitä sekä hyödyntämään täysin komposiittimateriaalin mekaaniset ominaisuudet. Testien mukaan palonsammuttavasta hiilikuitupreimpregnaatista valmistetulla komposiittimateriaalilla on 0 °:n vetolujuus yli 1800 MPa, 0 °:n jousivakio yli 120 GPa ja taivutuslujuus yli 1500 MPa. Vaikkakin monimutkaisissa käyttöympäristöissä, kuten korkeassa lämpötilassa ja kosteudessa rautatiekuljetuksissa, mekaanisten ominaisuuksien säilyvyysaste voi edelleen saavuttaa yli 85 %. Perinteisiin palonsammuttaviin metallimateriaaleihin (kuten palonsammuttavaan alumiinisulaseen) verrattuna tuotteen painoa voidaan vähentää 40–50 % samalla rakenteellisella lujuudella, mikä vähentää suoraan junan kokonaisenergiankulutusta ja raiteiden kantavuutta, vastaten rautatiekuljetusten kehityssuuntaa "kevyt ja energiatehokas".

Samalla tuotetiheyttä hallitaan tiukasti vähintään 5 %:n tasolla varmistaakseen kuitujen tasaisen jakautumisen esikyllästeessä, estääkseen heikot mekaaniset ominaisuudet, jotka johtuvat alhaisesta paikallisesta kuitupitoisuudesta, taatakseen junan rakenteellisen vakauden pitkäaikaisen käytön aikana ja vähentääkseen huoltokustannuksia.

4. Joustava prosessisovitus, joka täyttää rautaliikenteen suurten tuotantomäärien tarpeet

Vastaamalla rautaliikenteen komponenttien tuotannon ominaisuuksiin, joissa on useita eri spesifikaatioita ja suuria määriä, tämä palonsammutuskykyinen hiilikuituesikylläste soveltuu hyvin erilaisiin prosesseihin ja on yhteensopiva kahden pääasiallisen prosessin, kuuman puristusmuovauksen ja puristusmuovauksen, kanssa. Kovetuslämpötila-alue on laaja, 100–160 °C. Yritykset voivat joustavasti säätää prosessiparametreja olemassa olevan laitteiston ja komponenttien tarpeiden mukaan ilman lisävarustemuutoksia, mikä vähentää tuotantoon liittyviä esteitä.

• Kuuma puristusmuovaus: Sopii suurille ja monimutkaisille rakenteellisille komponenteille (kuten junavaunun kokonaisen sivuseinän), jossa esikyllästetty materiaali kovettuu täysin lämpöpuristuksen avulla yhtenäisen paineen ja lämpötilan ohjauksen kautta. Muotoiltujen osien pinnan sileys on korkea, sisäisiä virheitä on vain vähän ja mekaaniset ominaisuudet ovat stabiilit, mikä täyttää junavaunun ulkoasun ja rakenteen molemmat korkeat vaatimukset.
• Puristamismuoto: sopii keskikokoisille ja pienille standardikomponenteille (kuten istuinkarsineille ja sisustuspaneelien), joilla on korkea muottaus­tehokkuus, lyhyt tuotantosykli ja yksittäisen tuotantotilassa aika voidaan pitää alle 30 minuutissa. Se soveltuu raideliikenteen suurmassa tapahtuvaan tuotantotahdiin, ja puristusmuottausprosessi mahdollistaa tarkan mitan­hallinnan komponenteissa, vähentäen siten jälkikoneointivaiheita.

Lisäksi esikyllästetty materiaali on erittäin stabiili varastoituna ja sitä voidaan säilyttää yli 6 kuukautta -18 ℃:n alhaisessa lämpötilassa. Sen ottamisen jälkeen sitä voidaan käyttää tuotannossa ilman pitkää uudelleenkuumennusta, mikä vähentää tuotannon odotusaikaa ja parantaa tuotantotehokkuutta.

5. Eroavainen suunnittelu, markkinoiden kilpailuetujen luominen

Palonsammuttavien esikyllästeiden tuoteryhmässä tämä tuote rakentaa ydinkilpakykynsä "alhaisen toistettavuuden + korkean mukauttamisen" varaan. Toisaalta eriytetty suunnittelu toteutetaan resiinakaavan, kuituvalintojen ja prosessiparametrien osalta – esimerkiksi resiinijärjestelmään lisätään ainutlaatuisia ikääntymistä hidastavia ainesosia, jolloin tuotteiden käyttöikä rautatiekuljetusten pitkäaikaisen auringonvalon, lämpötilan ja kosteusvaihteluiden ympäristössä voidaan pidentää yli 15 vuoteen, mikä on huomattavasti yli keskimääräisen 10 vuoden vastaavien tuotteiden keston. Toisaalta asiakkaan tarpeiden mukaan voidaan tarjota mukautettuja palveluita, kuten palonsuojatason säätämistä (mukautettavissa tarpeen mukaan EN45545 HL1–HL3), kovettumislämpötilan optimointia (säädettävissä eri laitteistojen lämpötilaväleille), kuitupinnan tiheyden säätämistä (kattavasti 100 g/m²:sta 600 g/m²:ään), ja näin täytetään rautatiekuljetusten erilaisten osien henkilökohtaiset vaatimukset sekä vältetään markkinapaine, joka johtuu homogeenisesta kilpailusta.