Жоғары өнімді арамид және гибридті талшықты преспрегтер | Вэйхай Души

Негізгі классификация: Өнімнің өнімділігі мен қолдану аясына сәйкес дәл бөлу

Аramid талшықты преспенген материал кең таратылған санаттандыру жүйесіне ие, оны шайыр түрі, талшық түрі, функционалдық сипаттамалары және орналасуы негізінде төрт негізгі санатқа бөлуге болады. Әрбір өнім әр түрлі салалардың нақты қажеттіліктеріне сәйкес ерекшеленген қолдану аясына бағытталған, әртүрлі салалардың талаптарына дәл лайықталуын қамтамасыз етеді.

1. Шайыр түрі бойынша функционалдық шекараның бөлінуі: термореактивті және термопластикалық

Шайыр жүйесі Aramid талшықты преспенген материалдың пісіру сипаттамаларын және қолдану аясын анықтайтын негізгі элемент болып табылады және оны екі негізгі топқа бөлуге болады. Олар күйге келтіру механизмі мен өнімділікке бағыттылық тұрғысынан айқын айырмашылықтарға ие:

• Термореактивті Aramid талшықты преспенген материал: Эпоксидті шайырға, фенолды шайырға, цианат эфирлі шайырға және т.б. негізделеді, олар қыздыру мен қысым арқылы кері қайтпайтын көлденең байланыстыру мен күйдіруді талап етеді. Ол 2024 жылға дейін нарықтағы негізгі санат болып табылады және 85% астам үлесін құрайды. Оның ішінде эпоксидті шайырға негізделген өнімдер жақсы жабысуы мен механикалық қасиеттердің (созылу беріктігі 280 МПа немесе одан да жоғары болуы мүмкін) тепе-теңдігіне байланысты әуе-кеңістік конструкциялық элементтерінде, жоғары сапалы қорғаныс жабдықтарында және басқа да жағдайларда кеңінен қолданылады; Фенолды шайырға негізделген өнімдер жақсы отқа төзімділігі мен температураға төзімділігіне назар аударады, жану кезінде түтіннің тығыздығы төмен, сондықтан теміржол көлігі вагондарының ішкі безендіруі мен кемелердің отқа төзімді бөлшектері үшін қолайлы; Цианат эфирлі шайырға негізделген өнімдердің диэлектрлік қасиеттері төмен, диэлектрлік тұрақты ≤ 2,8, радиолокациялық жабындар мен 5G антенналары сияқты жоғары жиілікті жағдайлар үшін қолайлы. Бұл түрлі Арамид талшығының алдын-ала пішінделуінің негізгі сипаттамалары күйдіргеннен кейін құрылымының тұрақтылығы мен жақсы ползучестьке төзімділігі болып табылады, бірақ пішіндеу циклі салыстырмалы түрде ұзақ (әдетте 40-90 минут) және қайта өңдеу қиын.
  
• Термопластикалық Арамид талшығының алдын-ала ылғалттылығы: Полиэфирэфиркетон (PEEK), полиамид (PA) және полифениленсульфид (PPS) сияқты балқитын шайырларды қолдана отырып, «қыздыру - жұмсарту - салқындату - күйдіру» қасиетіне ие болып, соңғы жылдары тез дамып келеді және 2024 жылға қарай нарықтық үлесі 15% құрады. Оның ерекше артықшылықтары — термореактивті өнімдерге қарағанда цикл уақытын 60%-дан астам қысқартатын жоғары формалық тиімділік. Жеке партияны формалау уақыты 15-30 минут ішінде бақылануы мүмкін, қайта қайта пайдалануға болады және жаңа энергиялық көліктердің аккумуляторлық қораптарын қорғау, жоғары сапалы спорт құрал-жабдықтары сияқты үлкен көлемді өндіріс талаптарын қанағаттандырады. Мысалы, PA негізіндегі Арамид талшығының алдын-ала ылғалттылығынан жасалған автомобиль аккумулятор қорабының жауып тұратын тақтасының соққыға беріктігі 120 кДж/м² құрайды, бұл дәстүрлі метал тақталарға қарағанда 45% жеңілірек. Соқтығысқаннан кейін кейбір зақымдануларды қыздыру арқылы жөндеуге болады.
  

2. Арамид талшығының түрі бойынша: негізгі өнімділіктің шығу тегі

Арамид талшықтарының өзінің материалдық қасиеттері арамид талшығы прегіне әртүрлі өнімділік негіздерін қамтамасыз етеді және негізінен әртүрлі беріктік пен құнына сәйкес үш топқа бөлінеді:

• Пара-арамидке (PPTA) негізделген прег: Ең кең таранған жоғары сапалы топ, оның талшықтарының созылу беріктігі 3,6 ГПа-дан асады, модулі 120 ГПа, соққыға төзімділігі болаттан 5 еседен астам. Ол өнімділігіне қатаң талаптар қойылатын әуе-кеме, қорғаныс және әскери өнеркәсіпте негізінен қолданылады. Мысалы, DuPont компаниясының 49 талшықтан жасалған Kevlar ® арамид талшығы прегі әдетте ұшақ фюзеляждарының қабырғалары мен оққа төзімді шлемдерді берілтендіруде қолданылады және оның оққа төзімділік деңгейі NIJ III-ге дейін жетеді.
  
• Мета-арамидке (PMIA) негізделген прег: Негізгі қасиеттері ретінде өте жақсы коррозияға төзімділік және жанбайтындығы бар, оны 200 ℃ жоғары температурада ұзақ уақыт пайдалануға болады. 50% күкірт қышқылы ерітіндісінде 1000 сағат бойы суланғаннан кейін механикалық қасиеттерінің төмендеу деңгейі 8%-дан аспайды, сондықтан ол химиялық құбырларды қорғау, жоғары температуралық сүзгі материалдары және басқа да жағдайлар үшін тиімді. Teijinconex Emperor's aramid ® Prepreg сияқты шайырланған талшықтардан жасалған, химиялық сақтау резервуарларының коррозияға қарсы жолақ ретінде қолданылады.
  
• Co aramid негізіндегі prepreprereg: Ол пара-арамид пен meta-арамидтің артықшылықтарын үйлестіреді, таза пара-арамидпен салыстырғанда 30%-дан астам құны төмендейді және созылу беріктігі 2,8 ГПа құрайды. Бұл бадминтон қоңырауы мен гоночный отырғыштың артқы жағы сияқты бапталған спорт құрал-жабдықтары, автомобиль ішкілері және басқа да құн сезімтал орташа және жоғары дәрежелі жағдайлар үшін қолайлы.
  

3. Талшық орналасуы: Бір бағытта және тоқылған механикалық қасиеттердің айырмашылықтарын жобалау

Арамид талшықтарының орналасуы арамид талшығы бар шикі материалдың бағытталған механикалық қасиеттерін анықтайды және әртүрлі кернеу сценарийлері үшін екі негізгі санатты құрайды:

• Бір бағыттағы арамид талшығы алдын-ала пішіндеме: Арамид талшықтары бір бағытта, 99,6%-дан астам бағытталу дәлдігімен параллель орналастырылған, соның арқасында материалдың талшық осі бойынша максималды механикалық қасиеттері қамтамасыз етіледі. Созылу модулі 110 ГПа-дан асатын болса, көлденең қасиеттері салыстырмалы түрде әлсіз болады. Бұл өнім негізінен әуе қозғалтқыштың қанаттарының соққы қабаттары, жел турбинасы қанаттарының шеткі қорғанысы, көпірлердің күшейтілген таспалары сияқты бір бағыттағы жүктемелерге шыдай алатын құрылымдық компоненттерде қолданылады. Көп бағытты қабаттама конструкциясы арқылы күрделі созылу талаптарын орындау мүмкін. Оның беткі тығыздығы 50 г/м²-ден 400 г/м²-ге дейін жетеді және жүктеме мөлшеріне қарай дәл таңдалуы мүмкін. Мысалы, 10 МВт-тық жел турбинасы қанатының шеті 200 г/м² бір бағытты арамид талшықты пререгтен жасалған, бұл қанаттың найзағай соққысына төзімділігін 60% арттырады.
  
• Тоқыма арамид талшықты пререг: Арамид талшықтары жазық тоқыма, твил тоқыма, сатен тоқыма және басқа да тәсілдермен тоқылады, механикалық қасиеттері көп бағытта теңестірілген және пішінге икемділігі мен кесуге қарсы тұрақтылығы жақсы болады. Жазық тоқыма өнімдері тығыз құрылымға ие және үйкеліске төзімді, оған қозғалтқыштан қорғайтын курткалар мен батырмаға төзімді қолғаптар сияқты қорғаныш құралдары үшін қолайлы; Твил тоқыма өнімдері икемділігі жоғары болып келеді және күрделі қисық беттерге жақсы сәйкес келеді. Олар кеме корпусының соққыға қарсы қабаты мен автомобиль есіктеріндегі соқтығысқа қарсы арқалық үшін қолданылады; Сатен тоқыма өнімдері жыртылу беріктігі жоғары болып келеді, жыртылу беріктігі 80 кН/м-ге дейін жетеді және әуежаңды ішкі бөлшектері мен жоғары санатты шатыр мата үшін қолайлы. Әртүрлі тоқыма әдістері 100D-ден 1000D-ге дейінгі әртүрлі сызықтық тығыздық спецификацияларымен жұпталып, нәзік мәтіндерден бастап құрғақ құрылымдарға дейінгі әралуанды таңдау қалыптастырады.
  

4. Функционалдық сипаттамаларға негізделген арнайы жағдайлар үшін тұтынушылық туынды санаттары

Экстремалды орталарға немесе арнайы қажеттіліктерге жауап ретінде Арамид талшығының алдын-ала пропиткасы қолданылу шекараларын кеңейтудің негізгі факторына айналған бірнеше функционалдық бағыттарға бөлінді:

• Жоғары температураға төзімді арамид талшығының алдын-ала пропиткасы: Модификацияланған полиимид смоласын қолдану арқылы ұзақ уақыт пайдалану температурасы 250-350 ℃-ге жетеді, ал жоғары температурада созылу беріктігінің сақталу дәрежесі 85%-дан асады. Мысалы, DuPont компаниясының 149 талшығы мен полиимид смоласынан жасалған Kevlar ® Prepreg ұшақ двигателдерінің маңындағы изоляциялық бөлшектер мен зымыран ұшырылатын түтікшелердің ішкі жабыны үшін қолданылады.
  
• Жанбайтын арамид талшығының алдын-ала пропиткасы: мета-арамидтің табиғи жанбайтын қасиетіне сүйене отырып, галогенсіз жанбайтын шайырмен біріктірілгенде, жанбайтын қасиеті UL94 V0 деңгейіне жетеді және жану кезінде улы газ бөлінбейді. Түтін тығыздығының бағасы (SDR) 15-тен төмен, метрополитен вагондарының ішкі бөлігі мен ұшақ кабинасының перделері сияқты өте жоғары өртке қарсы талаптар қойылатын жағдайларға сәйкес келеді.
  
• Антистатикалық арамид талшығының алдын-ала пропиткасы: Беткі кедергіні 10⁶ - 10⁸ Ω аралығында ұстап, соққыға төзімділікті сақтау үшін шайырға өткізгіш толтырғыштар (мысалы, көміртек нанотүтіктері) қосылады, көмір кен орындарындағы жер асты қорғаныс жабдықтары, электронды құрылғылар үшін антистатикалық қораптар сияқты жағдайларға сәйкес келеді.
  
• Атмосфералық әсерге төзімді арамид талшығының алдын-ала пропиткасы: Шайырға ультракүлгін сәулелерден және старениедан қорғайтын компоненттер қосылған, бестамсыз ашық аспан астында тұрғаннан кейін механикалық қасиеттердің нашарлау деңгейі 10% аспайды. Бұл ашық аспан астындағы хабарландыру тақталары, жоғары кернеулі кабельдердің қорғау қаптамалары, теңіз аралық жел энергия қондырғылары және басқа да орындар үшін сәйкес келеді.
  

Негізгі артықшылық: Материалдардың қолдану құнын қайта қалыптастыратын алты негізгі сипаттама
Арамид талшығының алдын-ала пішінделген үлгісі көптеген композитті материалдар арасынан ерекшеленеді және соққыға төзімділік, жеңілдік, тұрақтылық және басқа да жақтары бойынша жинақталған артықшылықтарына байланысты жоғары дәрежелі қорғаныс пен дәлме-дәл өндірісте «міндетті материал» болып табылады. Осы сипаттамалар бірігіп оның ауыстырылмайтын нарықтық орнын қалыптастырады.

1. Соққы мен кесуге қарсы шектік өнімділік

Импакттық беріктік — Арамид талшығының прегінің негізгі артықшылығы, жоғары серпімділікке ие арамид талшықтары мен смоланың байланысу әсері синергиялық әсер туғызады, осылайша материалдың энергияны жұту қабілеті ерекше болады. Қарапайым пара-арамид негізіндегі прегтің соққыға төзімділігі 150 кДж/м²-ден астам жетеді, бұл көміртек талшықты прегтен үш есе, ал болаттан сегіз есе көп. Қорғаныс саласында 100 г/м² бір бағыттағы арамид талшықты прегтің қабатты пластинасы 9 мм пистолет оқтарының соққысын шыдайды және бірдей қорғаныс деңгейіне ие болат пластинаның салмағынан тек 1/5 құрайды; Әуе-кедергі саласында ұшақтың денесіне арамид талшықты прегтің соққыға төзімді қабатын қолдану құстармен соқтығысқан кезде конструкциялық зақымдану ауданын 70% дейін азайтады; Жаңартылатын энергетика саласында батареяларды қорғау үшін осы материалды қолдану инемен тесу және сығу сияқты қауіпсіздік тесттері арқылы жылулық дұрыс емес жұмыс істеу қаупін айтарлықтай төмендетеді. Сонымен қатар, оның кесуге қарсы төзімділігі де өте жоғары, 200 г/м² тоқылған арамид талшықты прегтің кесуге қарсы төзімділік деңгейі EN 388 5-деңгейге жетеді, бұл қарапайым талшықты материалдардың көрсеткішін едәуір асып түседі.

2. Өте жақсы жеңілдік және механикалық тепе-теңдік

Арамид талшығының алдын-ала пропиткасы арамид талшығы мен шайырдың өнімділік артықшылықтарын мүкемел үйлестіреді, «жоғары беріктік + жеңіл салмақ» балансын жетілдіреді. Оның тығыздығы тек 1,4-1,6 г/см³, болаттың бесінші бөлігінен және мырыш қорытпасының екіден бірінен кем, ал созылу беріктігі 280-350 МПа-ға жетеді, бұл қарапайым болатпен салыстырғанда бірдей. Аэрокосмостық өнеркәсіпте арамид талшығымен алдын-ала пропиткалау арқылы жасалған ұшақтың ішкі бөлшектері мен құрылымдық күшейтпелер әрбір ұшақта 300 кг-нан астам салмақты төмендетеді, осылайша отын шығынын тікелей 8%-10% азайтады; Автомобиль саласында жарыс машиналарының корпусында осы материалды пайдалану мырыш қорытпасымен салыстырғанда салмақты 55% азайтады, сонымен қатар соққыға төзімділікті 40% арттырады; Спорт құрал-жабдықтары саласында 1К арамид негізіндегі алдын-ала пропиткаланған шойындар салмақты 25% азайтады, ине жылдамдығын 10% арттырады және соққы қашықтығын 15 ярдқа (13,7 м) арттырады. Сонымен қатар, оның механикалық қасиеттері мүкемел балансқа ие, иілу модулі 80-110 ГПа-ға жетеді. Ұзақ уақыт пайдаланғаннан кейін деформацияланбайды және әртүрлі жүктеме құрылымдық сценарийлеріне сәйкес келеді.

3. Барлық жағдайлардағы экологиялық бейімделгіштік пен беріктік

Арамид талшықтарының алдын-ала пропиткасы дәстүрлі материалдардан едәуір асып түсетін экологиялық төзімділікке ие, күрделі жұмыс жағдайлары үшін сенімді таңдауды қамтамасыз етеді. Коррозияға төзімділігі жағынан мета-арамидтің алдын-ала пропиткасы күшті қышқылдарда, күшті сілтілерде, тұздың булануында және басқа орталарда 15 жылдан астам қызмет ету мерзіміне ие болуы мүмкін. Теңіз құралдары саласында оның негізіндегі корпус қорғау қабаты теңіз суының эрозиясына төтеп бере алады және гальванизацияланған болат пластиналармен салыстырғанда қолдау циклін үш есе ұзартады; Атмосфералық төзімділігі жағынан ультракүлгін сәулелерге қарсы қоспалар қосылған өнімдер сыртта 5 жыл бойы 90%-дан астам түс сақталуын көрсетеді, тресінулер мен бөлшектенулер пайда болмайды; Температураға төзімділігі жағынан жоғары температуралық өнімдерді қысқа мерзімге 350 ℃ және ұзақ уақытқа 250 ℃ температурада пайдалануға болады және өнеркәсіптік пештер мен ұшақ двигателдері сияқты жоғары температуралық жағдайларда тұрақты жұмыс істейді; Тозуға төзімділігі жағынан динамикалық жүктеме циклдары кезінде тозу беріктігінің сақталу деңгейі 90%-дан асады, бұл өнеркәсіптің орташа көрсеткішінен 12 пайызға жоғары. Бұл материалды қолданғаннан кейін жел турбиналарының қанаттарының қызмет ету мерзімі 25 жылдан астамға дейін ұзаруы мүмкін.

4. Өте жоғары деңгейдегі тиесілі баптау мүмкіндігі

Арамид талшықты преимпрегнат әртүрлі салалардың жеке қажеттіліктеріне дәл сәйкес келетін толық өлшемді параметрлердің сақталуын қамтамасыз етеді. Шайыр жүйесі сценарийге байланысты реттелуі мүмкін, мысалы, әуежайлар үшін температураға төзімді полиимидті шайыр немесе автомобильдер үшін тез қатаятын эпоксидті шайыр; шайыр мөлшерін бақылау дәлдігі ±0,5%-ға жетеді, бұл өнімнің өзгеріссіздігін қамтамасыз етеді; талшық түрлері қажеттілікке байланысты таңдалуы мүмкін, пара-, мета- немесе ко-арамид талшықтарының икемді комбинациялары мүмкін; ені 0,3 м-ден 2,0 м-ге дейінгі диапазонда бапталады, ал үлкен кеме корпусы 2,0 м еніндегі өнімдерді пайдалану біріктірілген тігістердің санын 60%-дан астам төмендетеді; функционалдық қасиеттерді «жанбайтын + антистатикалық», «жоғары температураға төзімділік + коррозияға төзімділік» сияқты қосымша құрамдас функциялар ретінде біріктіруге және үйлестіруге болады. Мысалы, көмір шахтасындағы қорғаныш құралдарында қолданылатын арамид талшықты преимпрегнат, UL94 V0 деңгейіндегі жанбайтын талаптарға сай болумен қатар антистатикалық қасиетке ие және соққыға төзімділікті қамтамасыз етеді.

5. Өте жақсы процесске бейімделу және құю тиімділігі

Арамид талшықтарының алдын-ала ылғалдануы ыстық престеу ыдыстары, компрессиялық календерлеу, вакуумдық саңылау, орамалау сияқты негізгі композит материалдарды формаластыру процестеріне сәйкес келеді және бір данадан бастап массалық өндіріске дейінгі әртүрлі қажеттіліктерге лайықталған. Компрессиялық календерлеу процесі аккумулятор қораптарының жақтаулары мен қорғаныс пластиналары сияқты стандартталған бөлшектер үшін қолайлы. Бір режимді өндіру уақыты 15-30 минут аралығында ұсталады, өлшемдік дәлдік қатесі ≤± 0,2 мм. Ыстық престеу арқылы формаластыру жоғары сапалы әуежандық бөлшектер үшін қолайлы, 0,8-1,2 МПа қысымды реттеу және 120-200 ℃ температураны бақылау арқылы өнімнің ішкі ақаулық деңгейі 0,3%-дан төмен болады; Орамалау арқылы формаластыру түтіктер мен қысымды ыдыстар сияқты цилиндрлік бөлшектер үшін қолайлы. Арамид талшықтарының бағытталған орналасуы өнімнің осьтік және шеңберлік беріктік қатынасының 4:1 қатынасына жетуіне мүмкіндік береді, бұл жоғары қысымды тасымалдау талаптарын қанағаттандырады. Сонымен қатар, оның жартылай қатаян күйі кесуге және жаймалауға оңай, қалдық деңгейі тек 3%-5%, бұл дәстүрлі ылғалды формаластырудың 15%-20% көрсеткішінен едәуір төмен, материалдардың қалдығын қатты төмендетеді.

толық өмірлік цикл бойынша шығындардың пайдалылық артықшылықтары

Арамид талшықты прег алу бастапқы құны дәстүрлі материалдарға қарағанда жоғары болса да, оның толық өмірлік цикл құнының артықшылығы маңызды. Қорғаныс және әскери өнеркәсіп саласында оның жеңіл сипаттамасы жабдықтарды тасымалдау құнын 40% -ға төмендетіп, жабдықтардың қозғалысын жақсартады; Жаңартылатын энергетика саласында батареяларды қорғау үшін осы материалды пайдалану қауіпсіздік сынақтарын тапсыру деңгейін 80% -ға арттырды және қауіпсіздікке қатысты апаттар салдарынан келетін үлкен шығындардан құтылды; Өнеркәсіптік жабдықтар саласында оның коррозияға төзімділігі жабдықтардың жөндеу циклін 1 жылдан 5 жылға дейін ұзартып, жөндеу құнын 70% -ға төмендетеді; Аэрокосмостық өнеркәсіпте жеке ұшақтың салмағын 300 кг-ға азайту жылына шамамен 1,2 миллион юань отын құнын үнемдеуге мүмкіндік береді. Термопластикалық өнімдердің қайта өңделуі шикізат құнын одан әрі төмендетеді, қайта өңделген материалдардың өнімділігінің сақталу коэффициенті 75% -дан асады және екінші реттік конструкциялық бөлшектерді жасау үшін пайдаланылуы мүмкін.

Процестік сату нүктесі: шикізаттан дайын өнімге дейінгі дәл бақылау мен құндылықты арттыру

Арамид талшығының препрегінің ерекшелігі дәл өндіріс процесі мен толық циклды сапа басқаруында. Оның технологиялық жүйесі өнімнің біркелкілігін қамтамасыз етіп қана қоймай, сонымен қатар өнімнің сапасы мен құны арасында оптималды тепе-теңдік орнатады және сондықтан санаттың бәсекеге қабілеттілігінің негізгі тірегі болып табылады.

1. Негізгі өндіріс процесі: Қыздыру әдісі мен ерітіндіге малыстыру әдісінің екі еселі кепілдігі

Өнеркәсіптің негізгі ағымы өнімнің орнын анықтауына және сапа талаптарына сәйкес икемді түрде таңдалуы мүмкін екі негізгі импрегнация процесін қолданады, ол Арамид талшығының препрегінің сапасының тұрақтылығын қамтамасыз етеді:

• Қыздыру процесі: Тұтқырлықты төмендету үшін шайырды 90-130 ℃ дейін қыздырып, дәл ыстық престеу вальцтері арқылы арамид талшықтарының бетіне шайыр тең қабатталады, содан кейін суыту вальцтері арқылы оны тез суытып, жартылай күйдіру мен пішіндеуді аяқтайды. Бұл үрдістің негізгі артықшылығы - еріткіш қалдығының болмауы, шайыр мөлшерін ± 0,5%-ға дейін дәл бақылау және талшықтардың орналасуының жоғары біркелкілігі, соның арқасында ол әсіресе әуежаңғы қолданбалар үшін жоғары сапалы арамид талшықты преформаларды өндіруге өте қолайлы. DuPont ® компаниясының Kevlar сериясының барлық преформалары осы үрдісті қолданады, онда компьютерлік басқару арқылы ыстық престеу вальцінің қысымы (0,6-1,0 МПа) мен жылдамдығы (4-8 м/мин) бақыланады және өнімнің әрбір шаршы метріне шаққандағы шайыр таралу қатесі 0,3%-дан аспайды.
  
• Ерітіндімен импрегнациялау процесі: Шайыр ацетон мен ксилол сияқты органикалық еріткіштерде еріп, төменгі вязкосты ерітінді түзеді. Иілгіш ыдыста шайырға толық сіңірілген кевлар талшықтары көпсатылы ыстық ауа кептіру каналы арқылы (температуралық градиент 60-130 ℃) еріткіш буланады және соңында жартылай қатайған күйге түседі. Бұл өндіріс жабдығының инвестициялық құны төмен және өндірістік тиімділігі жоғары (жолдық жылдамдық 12-18 м/мин), ол кең көлемді универсалды кевлар талшықтарының алдын-ала пішінделуін өндіруге сәйкес келеді. Еріткіш қалдықтарының мәселесін шешу үшін өнеркәсіп вакуумдық көмекші алу және азотпен қорғалған кептіру технологиясын кеңінен қолданады, бұл өнім қатаятыннан кейін қалдықтағы еріткіш мөлшерін 0,08%-дан төмендетіп, көпіршіктер мен қабаттардың бөлінуі сияқты ақауларды болдырмақ үшін қажет.
  

2. Негізгі үдеріс бақылау нүктелері: өнімнің сапасын анықтайтын бес негізгі үдеріс

Арамид талшықтарының алдын-ала ылғалдандырылуының сапасының тұрақтылығы өндіріс процесінің толық бақылануына байланысты, мұндағы бес негізгі саты өнімнің соңғы өнімділігін анықтайды:

• Арамид талшығының бетін өңдеу: Арамид талшығының беті жылтыр және шайырмен нашар байланысады. Оның талшық бетіндегі активті топтарды арттыру үшін плазмалық тотығу немесе байланыстырушы агентпен қаптау арқылы өңдеу қажет. Өңдеуден кейін талшық пен шайыр арасындағы байланыс беріктігі 45%-дан астам артты, бұл дәстүрлі өнімдерде жиі кездесетін қабаттардың бөлінуі мен босауы сияқты мәселелерді тиімді шешеді. Осы өңдеуден кейін пара-арамид негізіндегі препрегтің соққыға төзімділігі 30%-ға жақсарды.
  
• Шайыр формуласының дәл реттелуі: Өнімнің функционалдық талаптарына сәйкес шайыр, қатаятын зат, қоспалар және басқа компоненттер дәл пропорцияда алынады. Мысалы, жанбайтын өнімдерге 18% -25% фосфор-азотты оттек баяулатқыштарын, сонымен қатар 0,8% тамшылатпайтын қоспа қосу қажет; Жоғары температураға төзімді өнімдер үшін полиимидті шайыр мен қатаятын заттың қатынасын кезеңділік тығыздықты қамтамасыз ету үшін реттеу керек; Токшаңсыйымды өнімдерге өткізгіштіктің біркелкі болмауын болдырмау үшін 5% -8% көміртегі нанотүтікшелерін біркелкі етіп тарату керек. Формула толығымен автоматтандырылған араластыру және ультрадыбыстық дисперстік жүйемен дайындалады, қате шегі ± 0,1% аралығында ұсталады.
  
• Импрегнация параметрлерін динамикалық басқару: Арамид талшықтарының сызықтық тығыздығы мен шайыр қоймалжыңдығына негізделе отырып, импрегнациялау жылдамдығының, температураның және қысымның нақты уақытта реттелуі. Мысалы, 100D филамент буы бұйымдарының сіңіру жылдамдығы 6-8 м/мин аралығында бақыланады және талшықтың сынбауы үшін қысым 0,5 МПа-ға дейін төмендетіледі; Ал 1000D қалың талшық буы бұйымы үшін жылдамдық 15 м/мин-ге дейін көтерілуі мүмкін және шайырдың талшық ішіне толық сіңуін қамтамасыз ету үшін қысым 0,9 МПа-ға дейін арттырылуы мүмкін.
  
• B-сатысының күйдіруін дәл реттеу: Кептіру температурасын және уақытты реттеу арқылы шайырдың күйдіру дәрежесі 35%-45% жартылай күйдірілген күйде ұсталады, бұл өнімнің қабатталуға ыңғайлы болуы үшін белгілі бір желімділігін қамтамасыз етеді және тым ерте толық күйдірілуінен сақтандырады. Дифференциалды сканерлік калориметрия (DSC) және динамикалық механикалық талдау (DMA) қолданып, күйдіру дәрежесін нақты уақытта бақылау, қателік 2%-ден аспайды.
  
• Дайын өнімдердің қатаң сапа тексеруі: Әрбір өнім партиясы шайыр мөлшері (дәлдігі ± 0,1%), талшық бетінің тығыздығы (± 1 г/м²), созылу беріктігі, соққыға төзімділігі, жанбайтын қасиеті және т.б. сияқты көптеген сынақтардан өтуі тиіс. Талшық орналасуының біркелкілігі мен үлгілердің тұтастығын анықтау үшін компьютерлік көру жүйесі қолданылады, ақауларды анықтау деңгейі 99,9%, сапасыз өнімдердің нарыққа түспеуіне кепілдік береді.
  

3. Процесті жаңартудың бағыты: Санатты жаңартуды тиімдестірудің үш негізгі бағыты

Өнеркәсіп процесс жаңарту арқылы Арамид талшықты прегментінің өнімділігін және пайдалылық құнын жақсартуды жалғастырады, санат дамуын басқаратын үш негізгі жаңарту бағыттары:

• Автоматтандырылған өндірістік желіні жаңарту: Арамид талшығын иілу, импрегнациялау, күйдіру, иілу және кесу процесінен бастап орамалауға дейінгі толық автоматтандыруды жүзеге асыру үшін өнеркәсіптік роботтар мен AI көру жүйесі енгізілді, өндірістік тиімділік 60%-дан астам артты, өнімнің біркелкілігі қатесі ±0,2%-ге дейін төмендеді. Мысалы, алдыңғы қатарлы кәсіпорынның автоматтандырылған өндіріс сызығы желдеткіш қанатының шаршы метріне тәулігіне 4000 шаршы метр шығаруға қол жеткізеді, бұл дәстүрлі қолмен өндіріс сызықтарына қарағанда төрт есе жоғары.
  
• Көпосьті қабаттау технологиясындағы жетістік: 0°, 90°, ±45° және басқа бұрыштарда көп бағытты талшықты синхронды импрегнациялау мен қабаттауды бір уақытта жүзеге асыра алатын көпосьті арамид талшығының алдын-ала қалыптастыру өндіріс сызығы әзірленді, бұл кейінгі өнімдерді қабаттау процестерін азайтады және өндірістік тиімділікті 45% арттырады. Бұл технология әсіресе желдеткіш қанаттары мен кеме корпусы сияқты үлкен бөлшектерді жасауға сәйкес келеді және өнімдердің жалпы механикалық қасиеттерін жақсартады.
  
• Жасыл үрдістерді зерттеу және қолдану: Еріткішсіз импрегнациялық үрдісті және биологиялық негізделген смолалардың (мысалы, кастор негізіндегі эпоксидті смола) қолданылуын насихаттау, мұнай негізіндегі шикізатқа тәуелділікті азайту және ұшпалы органикалық қосылыстардың шығарындысын 90%-дан астам төмендету; Термореактивті өнімдерді химиялық дезполимерлеу және қайта өңдеу технологиясын дамыту арқылы арамид талшықтарын 80% астам қалпына келтіруді қамтамасыз ету, бұл жасыл өндірістің және циклдық экономиканың бағытымен сәйкес келеді.