A-11 Matalan lämpötilan kovettuva esipidennys

Alhaisessa lämpötilassa kovettuva hiilikuitupreimpregnaatti: tehokas muottiratkaisu uusiutuvan energian ja rautatiekuljetusten aloilla

Tehokkaan muovauksen ja vakaiden suorituskykyjen välillä on aina ollut haaste uusien energiakalvojen, tuulivoiman, nopean rautatie- ja muiden alojen suurten komposiittirakenteisten osien valmistuksessa. Meidän matalassa lämpötilassa kovettuva hiilikuitupreesimpregi perustuu kahteen kovetuslämpötilasarjaan, 80 °C ja 90 °C, ja kattaa kaksi muotoa: yksisuuntaisen hiilikuitupreesimpregin ja hiilikuitukangaspresimpregin. Erinomaisen kosteudenkestävyyden, erinomaisen joustavuuden ja korkeiden mekaanisten ominaisuuksien ansiosta se on yhteensopiva sekä kuuman puristuksen että ei-kuuman puristuksen muovausprosessien kanssa. Tuotamme matalan energian, tehokkaat ja laadukkaat materiaalivaihtoehdot suurille rakenteellisille osille, kuten uusien energiakalvojen akkukoteloille, tuuliturbiinisiivekkeille ja nopean rautateiden runko-osille, rikkovat perinteisten korkeassa lämpötilassa kovettuvien preesimpregien rajoitukset muovauskustannuksissa ja prosessin sopeutumisessa.

Ydineta: Kolminkertainen läpimurto alhaisessa energiankulutuksessa muovauksessa, korkeassa sopeutuvuudessa ja stabiilissa suorituskyvyssä

1. Matalan lämpötilan kovetus 80 ℃/90 ℃ vähentää merkittävästi tuotannon energiankulutusta ja kustannuksia

Perinteiseen 120 ℃ yli kovettuvaan hiilikuitupreimpregnaattiin verrattuna tämän tuotteen kaksi keskeistä sarjaa (80 ℃ kovetus-sarja ja 90 ℃ kovetus-sarja) vähentävät perustavanlaatuisesti energiankulutusta muovausprosessin aikana. Otetaan esimerkiksi uusien energiakalusteiden akkupakkauksen kantien valmistus: käytettäessä 80 ℃ kovetus-sarjaa, yhden erän muovausenergian kulutus vähenee yli 40 % verrattuna perinteiseen korkean lämpötilan preimpregnaattiin; vaikka 90 ℃ kovetus-sarjan energiankulutus on hieman korkeampi, se on yhteensopiva useampien resiinijärjestelmien kanssa ja täyttää tuuliturbiinisiiven ja nopean rautateiden runkorakenteiden korkeammat mekaaniset suorituskyvyn vaatimukset.

Alhainen kauttumislämpötila vähentää paitsi energiankulutuskustannuksia, myös laitteiston kulumista ja tuotantoriskejä. Toisaalta alhaisessa lämpötilassa voidaan pidentää lämmityslaitteiden (kuten kuumentimien ja muovauskoneiden) käyttöikää ja vähentää yrityksen laitehuoltokustannuksia; toisaalta korkean lämpötilan aiheuttaman materiaalin lämpömuodonmuutoksen välttäminen tekee menetelmästä erityisen soveltuvan yli 10 metriä pitkiin rakenteellisiin osiin, kuten tuuliturbiinien siipiin. Alhaisessa lämpötilassa tapahtuva kauttuminen vähentää eri alueiden lämpöjännityksiä, pienentää halkeamisen ja vääntymisen todennäköisyyttä valmiissa tuotteessa, ja samalla alhaisen lämpötilan kauttumisprosessi ei vaadi pitkää esilämmitysaikaa, lyhentäen yhden tuotantoserän kestoa 25 %:lla, mikä mahdollistaa skaalautuvan ja nopean toimituksen vaatimuksen täyttämisen uusiutuvan energian ajoneuvojen ja tuulivoiman kaltaisissa aloissa.

2. Monimuotoinen tuotemääritys, joka on mukautettu eri rakenteellisten komponenttien suoritusvaatimuksiin

Tuoteperhe sisältää yksisuuntaista hiilikuituprinppua ja hiilikuitukangasta, joita voidaan joustavasti valita eri alojen rakenteellisten komponenttien rasitusten ja muovausvaatimusten mukaan, saavuttaen suunnitteluedun "tarpeen mukaan sovitettuna".

Yksisuuntainen hiilikuitupreimpregnaatti: Se hyödyntää korkean suoraviivaisuuden hiilikuidun yksisuuntaista järjestelyä, jonka kuitusuunnan yhdenmukaisuus on yli 99,5 % ja erinomaiset aksiaaliset mekaaniset ominaisuudet. Sopii rakennekomponentteihin, jotka joutuvat kestämään yksisuuntaisia kuormituksia, kuten uusiutuvan energian ajoneuvojen akkupakettien kannen kantava poikkipalkki, tuuliturbiinilapojen pääpalkki ja nopean rautatiejärjestelmän pituussuuntaiset tukikomponentit. Sen tiheys on tiukasti hallittu siten, ettei se alita 5 %:a, mikä takaa tasaisen kuitujakautuman. 0 °:n vetolujuus voi saavuttaa yli 1700 MPa ja 0 °:n vetokimmokerroin ylittää 115 GPa, mikä täyttää suurten rakenteellisten komponenttien keskeiset vaatimukset "kevyt+korkea lujuus".

Hiilikuitukangasprepreg: Perustuu tasokankaaseen ja twillkangaseen, ja sillä on erinomaiset tasossa isotrooppiset ominaisuudet sekä vahvempi iskun- ja leikkauskestävyys. Sopii monimutkaisia muotoja ja monisuuntaista voimaa vaativiin osiin, kuten uusiutuvan energian ajoneuvojen alustansuojaukseen, tuuliturbiinien terän juuriosiin ja nopeiden junien sisärakenteisiin. Kankaiden rakenne parantaa esikyllästetyn materiaalin joustavuutta, mikä mahdollistaa tiiviin kiinnittymisen monimutkaisten muottipintojen pintaan. Muovauksen jälkeen osien pinnan sileys on korkea, eikä lisähiomista tarvita, mikä vähentää entisestään valmistusprosessin kustannuksia.

Prepreg-materiaalia voidaan käyttää kahdessa eri muodossa erikseen tai yhdistettynä kerrostamiseen. Esimerkiksi tuuliturbiinien terissä voidaan käyttää ratkaisua "yksisuuntainen prepreg (pääpalkki) + kangasprepreg (terän juuri)", joka tasapainottaa aksiaalilujuuden ja juuren leikkauskestävyyden hyödyntäen täysin eri muotojen tuotteiden etuja.

3. Erinomainen kosteuttuvuus ja muodonmukaisuus varmistavat suurten rakenteellisten komponenttien muovauksen laadun

Tämä matalassa lämpötilassa kovettuva hiilikuitupreesimpregi saavuttaa täyden hiilikuitujen kapseloinnin resiinan koostumuksen ja tunkeutumisprosessin optimoimalla. Resiinajärjestelmä käyttää modifioitua epoksiharjaa, jolla on hyvä virtauskyky ja korkea yhteensopivuus hiilikuitujen kanssa. Se pystyy tunkeutumaan jokaiseen hiilikuitupyörään, vähentää rajapintakuplia ja virheitä ja saavuttaa yli 99 %:n tunkeutumistason yhtenäisyyden. Erinomainen kosteuttuvuus parantaa paitsi komposiittimateriaalien mekaanisia ominaisuuksia, myös niiden ympäristövakausta. Uusien energiakulkuneuvojen korkeissa ja matalissa lämpötilojaksoissa (-40 ℃~85 ℃) sekä tuulivoiman ulkoisissa kosteissa ja lämpimissä olosuhteissa komponenttien mekaaninen suorituskyky säilyy yli 88 %:n tasolla.

Mukautuvuus ja istuvuus ovat keskeisiä indikaattoreita suurten rakenteellisten komponenttien valmistuksessa, ja tämä tuote pärjää erinomaisesti näissä suhteissa. Olipa kyse litteästä uuden energian ajoneuvon akkokuorrasta tai monimutkaisesta kaarevasta korkean nopeuden rautatievaunun osasta, esikylläste voidaan kiinnittää muottipintaan ilman rypleitä tai kuplia tiiviisti. Otetaan esimerkiksi korkean nopeuden rautatievaunun rungon sivuseinäpaneelien valmistus (kaarevuussäde yli 2 metriä), jolloin hiilisäikeisen kudoksen esikyllästettä käytettäessä kiinnitysaste on 99,2 %, ja muodostettujen komponenttien mittojen virhe pidetään ±0,5 mm:n sisällä, mikä on huomattavasti alan standardia ±1 mm alempi, vähentäen siten myöhempänä asennuksen säätötarvetta.

4. Yhteensopiva sekä kuumapuristus- että ei-kuumapuristusprosessien kanssa, mikä alentaa tuotantolaitteiston kynnystä

Eri yritysten välisten varustetason erojen vuoksi tuote on täysin yhteensopiva sekä kuumapuristusmuovauksen että ilman kuumapuristusta tapahtuvan muovausprosessin (kuten puristusmuovaus ja tyhjiöpussimuovaus) kanssa, eikä yritysten tarvitse tehdä ylimääräisiä laitemuutoksia, mikä vähentää huomattavasti tuotantoon liittyviä esteitä.

Kuumapuristusmuovaus: soveltuu komponentteihin, joissa vaaditaan erittäin tarkkaa toleranssia ja suorituskykyä, kuten korkean nopeuden rautatiekulkuneuvojen keskeisiin rakenteellisiin osiin. Kuumapuristuksen tasainen paine (0,5–1,5 MPa) ja lämpötilan säätö parantavat entisestään esinäyteaineen kosteutumista, vähentävät sisäisiä virheitä ja varmistavat, että valmiin tuotteen mekaanisen suorituskyvyn vaihtelu on alle 3 %, täyttäen näin vaativien laitteiden tiukat standardit.

Ei-kuumapuristusmuovaus: kuten puristusmuovaus, soveltuu uusiutuvan energian ajoneuvojen akkupakettien kantta-levyjen ja tuuliturbiinien siivenpäiden massatuotantoon alhaisilla laiteinvestointikustannuksilla ja korkealla tuotantotehokkuudella; tyhjiöpussimuovaus soveltuu pienille sarjoille ja suurille komponenteille (kuten yli 15 metrin pituisille tuuliturbiinien siivenpäille), joissa harja saadaan virtaamaan ja ilmankierto tapahtuu tyhjiön avulla, mikä vähentää muovauskustannuksia 30 % verrattuna kuumapuristussäiliöteknologiaan.

Molemmilla menetelmillä tuote säilyttää vakion kovettumisvaikutuksen – 80 °C:n kovettumissarjassa kovettuminen kestää vain 60 minuuttia tyhjiöpussimuovauksessa; 90 °C:n kovettumissarjalla kovettumisaika voidaan lyhentää 45 minuuttiin puristusmuovaustekniikalla, mikä tasapainottaa tehokkuutta ja laatua.

5. Eriyttävä suunnittelu, markkinoiden kilpailukynnysten rakentaminen

Saman kategorian matalan kuumakäsitteen esikyllästeiden joukossa toteutetaan toisaalta eriytyvää innovaatiota resiinakaavassa, kuituvalinnassa ja kovetusjärjestelmässä – esimerkiksi resiiniin lisätään ainutlaatuisia ikääntymistä hidastavia ainesosia, jolloin tuotteen käyttöikä ulkoilmissa tuulivoimalaitteissa on yli 20 vuotta, huomattavasti pidempi kuin vastaavien tuotteiden keskimääräinen 15 vuoden ikä; toisaalta tarjoamme joustavia räätälöityjä palveluita, joilla voidaan säätää kovetustilaa (esimerkiksi 85 °C:n räätälöidyt mallit), kuidun pintatiheyttä (100 g/m²:sta 800 g/m²:iin kaikki vaihtoehdot) ja resiinipitoisuutta (35–50 % säädettävissä) asiakkaan tarpeiden mukaan, jotta voidaan täyttää erilaisten segmenttikohtaisten skenaarioiden, kuten uusiutuvan energian ajoneuvojen, tuulivoiman ja nopean rautatiekuljetuksen, erityistarpeet sekä välttää homogeenisen kilpailun aiheuttamaa hintapainetta.