A-11 Prepreg met lage verhardingstemperatuur

Koolstofvezel prepreg met lage verhardingstemperatuur: een efficiënte vormgevingsoplossing voor de sectoren nieuwe energie en railtransport

De balans tussen 'efficiënt vormen' en 'stabiele prestaties' is al geruime tijd een uitdaging bij de productie van grote composietstructuren in sectoren als nieuwe-energievoertuigen, windenergie, hogesnelheidstreinen en andere. Ons op koolstofvezel gebaseerd voorgetimmerd materiaal met lage verhardingstemperatuur is beschikbaar in twee verhardingstemperatuursreeksen, 80 ℃ en 90 ℃, en omvat twee vormen: unidirectioneel voorgeïmpregneerd koolstofvezel en geweven koolstofvezelvoorzetting. Dankzij uitstekende bevochtiging, goede flexibiliteit en hoge mechanische eigenschappen is het compatibel met zowel warmpers- als niet-warmpers vormgevingsprocessen. Het biedt energiezuinige, efficiënte en hoogwaardige materiaalopties voor grote structuren zoals behuizingen van accupakketten voor nieuwe-energievoertuigen, wieken van windturbines en carrosseriedelen van hogesnelheidstreinen, en overwint de beperkingen van traditionele op hoge temperatuur verhardende voorgetimmerde materialen op het gebied van vormgevingskosten en procesaanpassingsvermogen.

Kernvoordeel: Drievoudige doorbraak op het gebied van laag energieverbruik bij vormen, hoge aanpasbaarheid en stabiele prestaties

1. Opharding bij lage temperatuur (80 ℃/90 ℃) vermindert het energieverbruik en de kosten van productie aanzienlijk

In vergelijking met traditionele koolstofvezel prepreg met ophardings temperaturen boven de 120 ℃, reduceren de twee kernseries van dit product (serie met opharding bij 80 ℃ en serie met opharding bij 90 ℃) fundamenteel het energieverbruik tijdens het vormproces. Als voorbeeld nemen we de productie van afdekplaten voor accupakketten van voertuigen op nieuwe energie: bij gebruik van de serie met opharding bij 80 ℃ is het energieverbruik per productiebatch meer dan 40% lager in vergelijking met traditionele hoogtemperatuur-prepreg; hoewel de serie met opharding bij 90 ℃ iets hoger energieverbruik heeft, is deze compatibel met meer harsystemen om aan de hogere mechanische eisen van windturbinebladen en onderdelen van hogesnelheidsrailcarrosserieën te voldoen.

Lage temperatuur uitharden verlaagt niet alleen de energiekosten, maar vermindert ook slijtage van apparatuur en productierisico's. Enerzijds kan een omgeving met lage temperatuur de levensduur van verwarmingsapparatuur (zoals hete persbussen en vormmachines) verlengen en de onderhoudskosten van bedrijfsmachines verlagen; Anderzijds voorkomt het thermische vervorming van materialen door hoge temperaturen, wat het bijzonder geschikt maakt voor grote structurele componenten zoals windturbinebladen van meer dan 10 meter lang. Uitharden bij lage temperatuur kan temperatuurspanningen in verschillende gebieden verminderen, de kans op scheuren en warpen van de gevormde onderdelen verkleinen, en bovendien is voor het uithardingsproces bij lage temperatuur geen lang voorverwarmingsproces nodig, waardoor de productiecyclus per batch met 25% wordt verkort, wat aansluit bij het productieritme van "schaal en snelle levering" in sectoren als elektrische voertuigen en windenergie.

2. Meervormige productdekking, aangepast aan de prestatie-eisen van verschillende structurele componenten

De productfamilie omvat unidirectionele koolstofvezel prepreg en koolstofvezel weefsel prepreg, die flexibel kunnen worden geselecteerd op basis van de belastingskenmerken en vormgevingsvereisten van structurele componenten in verschillende toepassingen, waardoor het ontwerpsvoordeel van "op maat afstemmen" wordt bereikt.

Unidirectioneel koolstofvezel prepreg: Het maakt gebruik van een unidirectionele opstelling met hoge rechtheid van koolstofvezels, met een vezelrichtingconsistentie van meer dan 99,5%, en uitstekende axiale mechanische eigenschappen. Geschikt voor structurele onderdelen die unidirectionele belastingen moeten weerstaan, zoals de dragende dwarsbalk van deksels van accupakketten voor voertuigen op nieuwe energie, de hoofdbalk van wieken van windturbines en de longitudinale steunonderdelen van hogesnelheidstreinwagens. De dichtheid wordt strikt beheerd op minstens 5% om een uniforme vezelverdeling te garanderen. De treksterkte in 0°-richting kan meer dan 1700 MPa bereiken, en de trekmodulus in 0°-richting overschrijdt 115 GPa, waarmee aan de kernvereisten van "lichtgewicht + hoge sterkte" voor grote structurele onderdelen wordt voldaan.

Koolstofvezelweefsel prepreg: Gebaseerd op vlakke en geruite weefsels, heeft het uitstekende in-vlak isotrope eigenschappen en betere slag- en schuifweerstand. Geschikt voor onderdelen met complexe vormen die krachten in meerdere richtingen moeten weerstaan, zoals chassisbeveiliging voor voertuigen op nieuwe energie, bladwortels voor windturbines en interne frames voor hogesnelheidstreinen. De weefselstructuur verbetert de flexibiliteit van het geïmpregneerde materiaal, waardoor het nauwsluitend aan complexe matrijsovoppervlakken kan hechten. Na het vormen is de oppervlakte gladheid van de onderdelen hoog, zonder dat extra polijsten nodig is, wat de productiekosten verder verlaagt.

Twee vormen van prepreg kunnen afzonderlijk of gecombineerd worden gebruikt voor lagenopbouw. Bijvoorbeeld: windturbinebladen kunnen een ontwerp hanteren van "unidirectioneel prepreg (hoofdsteun) + weefsel prepgreg (bladwortel)", wat de axiale sterkte en de schuifweerstand in de wortel in balans brengt en volledig profiteert van de voordelen van verschillende productvormen.

3. Uitstekende bevochtigbaarheid en conformiteit zorgen voor de kwaliteit van het vormen van grote structurele componenten

Deze op lage temperatuur geharde carbonvezel pre-impregneer heeft volledige encapsulatie van carbonvezels bereikt door optimalisatie van de harsformule en infiltratieproces. Het harssysteem maakt gebruik van gemaakte epoxyhars, die goede stroombaarheid en hoge compatibiliteit met carbonvezels heeft. Het kan doordringen in elke carbonvezelbundel, waardoor interfacebellen en defecten worden verminderd, en een infiltratie-eenhedenheid van meer dan 99% wordt bereikt. Uitstekende bevochtigbaarheid verbetert niet alleen de mechanische eigenschappen van composietmaterialen, maar verhoogt ook de milieustabiliteit. Bij temperaturen variërend van hoog naar laag (-40 ℃~85 ℃) in nieuwe energievoertuigen en in vochtige, warme buitenomgevingen van windenergie blijft het retentieniveau van mechanische prestaties van componenten nog steeds boven de 88% liggen.

Conformiteit en pasvorm zijn sleutelindicatoren voor de vorming van grote structurele componenten, en dit product presteert hierin uitstekend. Of het nu gaat om een platte batterijdeksel voor voertuigen op nieuwe energie of een complex gekromd onderdeel voor een hogesnelheidstrein, de prepreg hecht stevig aan de matrijsoppervlakte zonder rimpels of luchtbellen. Als voorbeeld kan worden genomen de vorming van zijwanden voor de carrosserie van een hogesnelheidstrein (met een krommingsstraal van meer dan 2 meter): bij gebruik van koolstofvezeldoekprepreg bedraagt de hechtingsgraad 99,2 procent, en de dimensionele tolerantie van de gevormde onderdelen wordt gehandhaafd binnen ± 0,5 mm, wat ver onder de industriële norm van ± 1 mm ligt, waardoor de nabewerkingsstappen tijdens montage worden verminderd.

4. Compatibel met zowel warmpers- als koudpersprocessen, waardoor de eisen aan productieapparatuur worden verlaagd

Als reactie op de verschillen in uitrustingsconfiguratie tussen verschillende bedrijven is het product perfect compatibel met zowel warmpers-kanvorming als zonder warmpers kanvorming processen (zoals compressievorming en vacuümzakvorming), zonder dat bedrijven aanvullende aanpassingen van apparatuur hoeven door te voeren, wat de productiebarrières sterk verlaagt.

Warmpersvorming: geschikt voor componenten die uiterst hoge precisie en prestaties vereisen, zoals belangrijke structurele onderdelen van hogesnelheidsrailcarrosseries. De uniforme druk (0,5~1,5 MPa) en temperatuurregeling van de warmpers kunnen het bevochtigingseffect van de voorgemengde hars verder verbeteren, interne gebreken verminderen en ervoor zorgen dat de mechanische prestatieschommeling van de gevormde onderdelen minder dan 3% is, waarmee de strenge normen voor hoogwaardige apparatuur worden gehaald.

Niet warmpersvormen: zoals compressievormen, geschikt voor massaproductie van batterijbehuizingen voor voertuigen op nieuwe energie en windturbinebladen, met lage investeringskosten voor apparatuur en hoge productie-efficiëntie; Vacuümzakvormen is geschikt voor kleine series en grootschalige onderdelen (zoals windturbinebladen van meer dan 15 meter), waarbij harsstroom en ontluchting worden bereikt via vacuümdruk, wat de vormkosten met 30% verlaagt ten opzichte van warmpersvattechnologie.

Bij beide processen kan het product een stabiel vulleffect behouden – de 80 ℃ vulserie heeft bij vacuümzakvormen slechts 60 minuten nodig om te vullen; De 90 ℃ vulserie kan de vulduur bij compressievormen verkorten tot 45 minuten, waardoor efficiëntie en kwaliteit in balans blijven.

5. Gedifferentieerd ontwerp, opbouw van concurrentieverdediging

Binnen de categorie producten van laagtemperatuur-uithardende prepreg wordt enerzijds gedifferentieerde innovatie uitgevoerd op het gebied van harsformulering, vezelkeuze en uithardingsysteem — bijvoorbeeld door unieke anti-veroudereingsbestanddelen aan de hars toe te voegen, waardoor de levensduur van het product in de buitenlucht voor windenergie toepassingen wordt verlengd tot meer dan 20 jaar, ver boven de gemiddelde levensduur van vergelijkbare producten van 15 jaar; Anderzijds bieden wij flexibele op maat gemaakte diensten die de uithardtemperatuur (bijvoorbeeld op maat gemaakte modellen van 85 ℃), de vezel oppervlaktedichtheid (volledige dekking van 100 g/㎡ tot 800 g/㎡) en het harsgehalte (35%~50% instelbaar) kunnen aanpassen aan de klantbehoeften, om zo tegemoet te komen aan de gepersonaliseerde eisen van verschillende gesegmenteerde toepassingen zoals elektrische voertuigen, windenergie en hogesnelheidsrailvervoer, en prijsdruk als gevolg van homogene concurrentie te voorkomen.