Préimprégné UHN-46T en fibre de carbone unidirectionnelle

Préimprégné unidirectionnel en fibre de carbone UHN-46T : un matériau de référence pour une légèreté et une résistance élevées dans le domaine haute performance

Dans des domaines tels que l'aérospatiale, l'automobile haut de gamme et les équipements industriels, où des performances extrêmes des matériaux sont requises, le préimprégné en fibre de carbone unidirectionnelle UHN-46T s'est imposé comme solution clé grâce à sa « module ultra-élevé + adaptabilité totale aux champs d'application ». Ce produit présente un indice de performance central de 46 GPa de module de fibre (46TON), couvre plusieurs spécifications de masses surfaciques de fibres de carbone telles que 25 g, 30 g, 54 g, 100 g, 200 g, etc., et permet la personnalisation de largeurs allant de 1 mètre à 1,2 mètre. Le système de résine peut être ajusté selon les besoins et il est également compatible avec les normes de performance du préimprégné en fibre de carbone unidirectionnelle 40T. Le produit respecte strictement une limite minimale de densité ne descendant pas en dessous de 5 %, et la répétabilité des produits d'une même catégorie ne dépasse pas 70 %. Il offre des avantages clés tels qu'une grande résistance, une faible densité et une excellente résistance à la fatigue, tout en répondant aux besoins des pièces irrégulières grâce à un façonnage flexible, offrant ainsi une double garantie « légèreté + haute résistance » pour les structures portantes des aéronefs, les carrosseries de voitures sportives, les produits haut de gamme dans les secteurs culturel et sportif, etc., dépassant ainsi les limites traditionnelles des matériaux classiques en termes de performance et d'adaptabilité aux procédés.

Avantages principaux : Valeur multidimensionnelle des percées en matière de performance, personnalisation flexible et adaptation à tous les scénarios

1. Module ultra-élevé de 46 GPa, définissant la référence en matière de résistance pour les matériaux haute performance

La compétitivité principale du préimprégné en fibre de carbone unidirectionnelle UHN-46T réside dans son module de fibre de 46 GPa (46TON), qui dépasse largement celui des préimprégnés en fibre de carbone unidirectionnelle ordinaires et est même compatible avec les scénarios de performance des préimprégnés en fibre de carbone unidirectionnelle 40T. Il permet d'obtenir une rigidité plus élevée avec un poids plus léger dans les composants structurels porteurs. La conception en arrangement unidirectionnel des fibres (avec une cohérence de direction des fibres de 99,8 %) exploite pleinement les propriétés mécaniques axiales de la fibre de carbone. Après tests, la résistance en traction à 0 ° du produit peut dépasser 2800 MPa, soit 35 % de plus que celle des préimprégnés en fibre de carbone unidirectionnelle 30T ordinaires ; la résistance en flexion dépasse 2200 MPa, et sous charges dynamiques prolongées telles que les vibrations en vol des aéronefs ou les chocs lors de la conduite à grande vitesse, le taux de rétention de la résistance à la fatigue reste supérieur à 90 %, bien au-dessus de la moyenne industrielle de 80 %.

Dans le même temps, la densité du produit est strictement contrôlée à au moins 5 % afin de garantir une répartition uniforme des fibres de carbone dans le préimprégné, sans aucun point faible dû à une rareté locale des fibres. Prenons l'exemple des composants d'aile d'avion dans le domaine aérospatial : après utilisation du préimprégné unidirectionnel en fibre de carbone UHN-46T, le poids des composants est réduit de plus de 50 % par rapport aux alliages d'aluminium traditionnels, tandis que la rigidité augmente de 40 %, réduisant directement la consommation de carburant et le poids au décollage de l'avion ; dans l'application des réservoirs haute pression dans les équipements industriels, leurs caractéristiques de haute résistance permettent de réduire l'épaisseur de paroi du réservoir de 30 % tout en supportant des pressions plus élevées, répondant ainsi aux exigences doubles de sécurité et d'efficacité en production industrielle.

2. Couverture multi-spécifications de la masse surfacique, adaptée précisément aux exigences de performance dans différents scénarios

Le produit est conçu autour de la « densité surfacique en fibre de carbone » pour créer un système de spécifications complet, allant de 25 grammes/mètre carré (ultra-fin) à 200 grammes/mètre carré (usage intensif). Il peut être sélectionné de manière flexible selon les exigences de poids et de résistance des différents composants dans divers domaines, permettant une adaptation efficace par « sélection du matériau selon les besoins » :

• spécifications ultra-fines de 25 grammes/mètre carré et 30 grammes/mètre carré : axé sur la « légèreté ultime », adapté aux composants de précision sensibles au poids, tels que les cannes à pêche haut de gamme et les shafts de clubs de golf. Prenant 25 grammes de préimprégné en fibre de carbone comme exemple, la canne à pêche fabriquée avec ce matériau pèse 20 % de moins qu'une canne en fibre de carbone ordinaire, tout en offrant une meilleure ténacité, ce qui lui permet de supporter une tension plus élevée du poisson sans se casser facilement ; La spécification de 30 g convient aux bâtons de ski, réduisant la charge de poids pour les athlètes lors des mouvements tout en assurant une bonne résistance à la flexion, et améliorant ainsi la souplesse des mouvements.
• 54 g/㎡, 100 g/㎡ moyennes spécifications : alliant légèreté et stabilité structurelle, adapté aux secteurs de l'industrie automobile et du transport ferroviaire, comme les panneaux intérieurs de portières de voitures sportives et les structures de sièges de métro. Les composants de portière en préimprégné de fibre de carbone de 54 grammes offrent une réduction de poids de 45 % par rapport aux composants métalliques, ainsi qu'une amélioration de 30 % de la résistance aux chocs ; La spécification 100 g est utilisée pour les structures de sièges de métro, permettant de réduire le poids du véhicule tout en assurant une grande rigidité pour éviter toute déformation structurelle lors d'une utilisation prolongée.
• spécification haute masse de 200 g/㎡ : axé sur « la charge portante à haute résistance », adapté aux composants structurels essentiels des équipements aérospatiaux et industriels, tels que les empennages d'avion et les conduites sous haute pression. L'empennage d'avion fabriqué avec ce matériau peut supporter des chocs extrêmes dus au flux d'air et maintenir des performances stables en haute altitude et par basses températures ; lorsqu'il est utilisé pour des conduites sous haute pression, un moulage sans joint peut être réalisé par technologie d'enroulement, avec une résistance à la pression supérieure à 50 MPa, répondant ainsi aux besoins du transport industriel sous haute pression.

Toutes les spécifications supportent la personnalisation avec une largeur de 1 mètre à 1,2 mètre, réduisant le nombre de raccords lors de la production de pièces volumineuses et abaissant les coûts de procédé ainsi que les risques de qualité.

3. Avantages complets en termes de performance dimensionnelle, adapté aux environnements d'utilisation complexes

En plus des propriétés mécaniques fondamentales, le préimprégné en fibre de carbone unidirectionnel UHN-46T présente également des avantages de performance multidimensionnels, permettant de faire face à des scénarios d'utilisation complexes dans divers domaines :

• Atténuation des vibrations et résistance à l'usure : Le produit offre d'excellentes performances d'atténuation des vibrations, capable d'absorber efficacement l'énergie vibratoire, réduisant ainsi le bruit et l'usure des composants dans des éléments sujets aux vibrations, tels que les châssis automobiles et les machines-outils industrielles ; le coefficient de friction est de seulement 0,15 (environ 0,5 pour les métaux ordinaires), et la résistance à l'usure est supérieure de 25 % par rapport à celle des préimprégnés en fibre de carbone ordinaires. Il convient aux joints mécaniques et aux composants de transmission soumis à une friction fréquente.
• Résistance à la corrosion et durée de vie prolongée : Le système de résine adopte une formule modifiée résistante aux acides et aux alcalis, et sa durée de vie peut dépasser 15 ans dans des environnements corrosifs tels que les navires marins et les équipements chimiques, soit 50 % plus longue que celle des préimprégnés en fibre de carbone ordinaires. Par exemple, lorsqu'il est utilisé pour les structures de support de pont de bateau, il peut résister à l'érosion due à l'embrun salin et éviter toute défaillance structurelle causée par le vieillissement du matériau.
• Haute plasticité et facilité de transformation : Le produit peut être fabriqué sous n'importe quelle forme selon le profil du moule, qu'il s'agisse de surfaces courbes complexes comme celles des parois d'habitacle d'avion ou de structures aérodynamiques comme celle du châssis d'une voiture de sport ; il épouse parfaitement le moule, et l'erreur de précision dimensionnelle après moulage est maintenue dans une plage de ± 0,2 mm. En outre, les fibres ne peluchent ni ne se délaminent facilement pendant la transformation, et le taux de rebut est inférieur à 5 %, bien en dessous de la moyenne industrielle de 10 %, ce qui réduit les coûts de production.

4. Personnalisation du système de résine pour répondre aux exigences spécifiques de performance selon les scénarios

Contrairement aux matériaux préimprégnés traditionnels à formules fixes, les matériaux préimprégnés en fibre de carbone unidirectionnelle UHN-46T permettent un ajustement du système de résine selon les besoins et peuvent optimiser les performances en fonction des exigences particulières de différents domaines :

• Dans le domaine aérospatial, une résine résistante aux hautes températures est utilisée afin de maintenir des performances stables du préimprégné dans des environnements à plus de 150 ℃, ce qui convient à l'utilisation de composants périphériques des moteurs d'avion.
• Dans l'industrie automobile, des résines à durcissement rapide sont utilisées pour réduire le temps de cure à moins de 30 minutes et améliorer l'efficacité de la production en série de composants pour voitures de sport.
• Dans les domaines de l'ingénierie maritime et chimique, des résines résistantes à la corrosion sont utilisées pour renforcer la résistance des matériaux face à l'eau de mer et aux réactifs chimiques, et ainsi prolonger la durée de vie des équipements.
• Dans le domaine des équipements culturels et sportifs haut de gamme, une résine à haute ténacité est utilisée pour améliorer la résistance aux chocs et à la flexion du produit. Par exemple, la tige du club de golf peut amortir la force d'impact grâce à la ténacité de la résine en cas de choc accidentel, évitant ainsi la rupture.

Les systèmes de résine sur mesure élargissent non seulement les limites d'application des produits, mais garantissent également des performances optimales dans chaque scénario, évitant les redondances ou insuffisances de performance causées par des matériaux « universels ».

5. Conception différenciée, création de barrières concurrentielles sur le marché

Parmi les produits préimprégnés en fibre de carbone unidirectionnelle de la même catégorie, l'UHN-46T établit une compétitivité centrale :

• Différenciation technologique : Le procédé de traitement de surface des fibres développé indépendamment augmente de 40 % la résistance d'adhérence entre la fibre de carbone et la résine, évitant ainsi le problème de délaminage à l'interface fréquent avec les préimprégnés traditionnels ; le choix d'une fibre ayant un module de 46 GPa place cette solution en tête en termes de performance parmi les produits de même catégorie, tout en étant compatible avec des scénarios de niveau 40T, couvrant ainsi une gamme plus étendue des besoins du marché.
• Différenciation du service : Outre les spécifications et résines sur mesure, nous offrons également un accompagnement technique, tel que la fourniture de solutions d'optimisation des paramètres de moulage par pression à chaud pour les clients aérospatiaux, ou encore des conseils sur les procédés de moulage pour les clients automobiles, afin de les aider à mettre rapidement en œuvre leur production et à réduire les obstacles techniques.
• Différenciation des coûts : Grâce à une production à grande échelle et à l'optimisation des processus, tout en assurant une haute performance, le coût des spécifications couramment utilisées telles que 25g et 30g est maintenu inférieur de 15 % à la moyenne du secteur, offrant aux clients un choix de « hautes performances + rapport qualité-prix élevé » et évitant ainsi les pressions sur les prix dues à une concurrence homogène.