A-11 Prepreg med lavtemperaturherding

Karbonfiberprepreg herdet ved lav temperatur: en effektiv formasjonsløsning for feltene ny energi og skinneruteransport

Balansen mellom «effektiv formsprenging» og «stabil ytelse» har alltid vært en utfordring i produksjonen av store sammensatte strukturelle komponenter innen feltene ny energi, vindkraft, høyhastighetstog og andre. Vårt karbonfiberprepreg med lavtemperaturherding er basert på to herdetemperaturserier, 80 ℃ og 90 ℃, og dekker to former for unidireksjonalt karbonfiberprepreg og karbonfiberviklede prepreg. Med utmerket vettbarhet, god fleksibilitet og høye mekaniske egenskaper er det kompatibelt med både varmpresse- og ikke-varmpresse-formsprengingsprosesser. Gir et materiellvalg med lavt energiforbruk, høy effektivitet og høy kvalitet for store strukturelle komponenter som batteridekseler til nye energikjøretøyer, vinger til vindturbiner og karosserideler til høyhastighetstog, og bryter grensene for tradisjonelle høytemperaturherdede prepreg når det gjelder formsprengingskostnader og prosessanpasselighet.

Kjernefordel: Tredobbelt gjennombrudd innen lavenergiforbruk ved formsprengning, høy tilpasningsdyktighet og stabil ytelse

1. Lavtemperaturherding ved 80 ℃/90 ℃ reduserer betydelig energiforbruk og kostnader i produksjonen

I sammenligning med tradisjonell karbonfiber preimpregnert materiale med herdetemperaturer over 120 ℃, reduserer de to kjerneseriene til dette produktet (80 ℃ herdeserie og 90 ℃ herdeserie) grunnleggende energiforbruket under formsprengningsprosessen. Tar vi produksjon av dekseler til batteripakker for elbiler som eksempel, så reduseres energiforbruket ved enkeltbatch-formsprengning med mer enn 40 % når 80 ℃ herdeserien brukes, i forhold til tradisjonell høytemperatur-prepreg; selv om 90 ℃ herdeserien har noe høyere energiforbruk, er den kompatibel med flere harpikssystemer og oppfyller dermed kravene til høyere mekanisk ytelse for vindturbinblad og deler til høghastighetstogkarosseri.

Lavtemperaturherding reduserer ikke bare energikostnader, men også utstyrs slitasje og produksjonsrisiko. På den ene siden kan et lavtemperaturmiljø forlenge levetiden til oppvarmingsutstyr (som varmpresesylindere og formingsmaskiner) og redusere vedlikeholdskostnadene for bedriftens utstyr; på den andre siden unngår man varmedeformasjon av materialer forårsaket av høye temperaturer, noe som spesielt egner seg for store strukturelle komponenter som vindturbinblad over 10 meter lange. Lavtemperaturherding kan redusere temperaturspenninger i ulike områder, senke sannsynligheten for sprekkdannelse og krumning av de ferdige delene, og samtidig krever lavtemperaturherdingsprosessen ikke lang forvarmingstid, noe som forkorter produktionscyklusen for ett parti med 25 %, og dermed tilpasser seg produksjonsrytmen "skala og rask levering" i industrier som elbiler og vindkraft.

2. Dekning for flere produktformater, tilpasset ytelseskravene til ulike strukturelle komponenter

Produktfamilien inkluderer unidireksjonalt karbonfiber preimpregnert materiale og karbonfibervikt preimpregnert materiale, som kan velges fleksibelt ut fra spenningsegenskapene og formingskravene til strukturelle komponenter innen ulike områder, og dermed oppnå designfordelen med "behovsstyrt tilpasning".

Unidireksjonalt karbonfiberprepreg: Den benytter høyrettede karbonfibre i unidireksjonal oppstilling, med fiberretningkonsistens på over 99,5 % og fremragende aksielle mekaniske egenskaper. Egnet for strukturelle komponenter som må tåle last i én retning, som bærende tverrbjelker i dekkplater til batteripakker i ny energibil, hovedbjelken i vindturbinblad og longitudinale støttekomponenter i kroppen av høyhastighetstog. Tettheten er strengt kontrollert til minst 5 % for å sikre jevn fibrefordeling. Strekkfastheten ved 0° kan nå over 1700 MPa, og strekkmodulen ved 0° overstiger 115 GPa, noe som kan oppfylle kjernekravene om «lettvekt + høy fasthet» for store strukturelle komponenter.

Forimpregnert karbonfibervev: Basert på likt og skråbundet vev, har det fremragende planære isotrope egenskaper og bedre slag- og skjærstyrke. Egnet for komponenter med komplekse former og som krever flerrettede belastninger, som underlagsbeskyttelse for kjøretøy med ny energi, bladrotter for vindturbiner og innramming for høyhastighetstog. Vevstrukturen øker fleksibiliteten i det forimpregnerte materialet, slik at det kan følge komplekse formsflater tett. Etter formasjon er overflateglatheten til delene høy, uten behov for ekstra polering, noe som ytterligere reduserer produksjonskostnader.

To former forimpregnert materiale kan brukes separat eller kombineres for lagdeling. For eksempel kan vindturbinblad benytte en konstruksjon av «unidireksjonalt forimpregnert materiale (hovedbjelke) + vevd forimpregnert materiale (bladrot)», som balanserer aksialstyrke og skjærstyrke i rotområdet, og dermed fullt ut utnytter fordeler ved ulike produktformer.

3. Utmerket vettbarhet og konformitet sikrer kvaliteten ved formasjon av store strukturelle komponenter

Dette karbonfiberprepregen som herdes ved lav temperatur oppnår full innkapsling av karbonfibrene ved å optimere harpikssammensetningen og trengeprosessen. Harpikssystemet bruker modifisert epoksyharpiks, som har god flytbarhet og høy kompatibilitet med karbonfibre. Den kan trenge inn i hver enkelt karbonfibrebunt, redusere grenseflater og bobler, og oppnå en trengeuniformitet på over 99 %. Utmerket vettbarhet forbedrer ikke bare de mekaniske egenskapene til sammensatte materialer, men øker også miljøstabiliteten. I varme- og kulde-sykluser for ny energi-kjøretøy (-40 ℃~85 ℃) og i utendørs fuktige og varme miljøer for vindkraft, kan beholdningsgraden av mekanisk ytelse for komponenter fremdeles nå over 88 %.

Overensstemmelse og passform er nøkkelfaktorer for dannelse av store strukturelle komponenter, og dette produktet presterer fremragende i denne sammenheng. Enten det er et flatt batterideksel til et nytt energiforsynt kjøretøy eller en kompleks buet del til høyhastighetstog, vil prepregen tett følge formoverflaten uten folder eller bobler. Når man tar som eksempel produksjon av sidepaneler til høyhastighetstogs karosseri (med en krumningsradius på over 2 meter), oppnås en adhesjonsgrad på 99,2 % når karbonfiberprepreg benyttes, og dimensjonsavviket for de ferdige komponentene holdes innenfor ± 0,5 mm, langt under bransjestandarden på ± 1 mm, noe som reduserer justeringsbehovet under senere montering.

4. Kompatibel med både varmpresse- og ikke-varmpresseprosesser, noe som senker kravene til produksjonsutstyr

Som svar på forskjellene i utstyrskonfigurasjon mellom ulike bedrifter, er produktet fullt kompatibelt med både varmpresseskaping og skaping uten varmpresse (som komprimeringsformning og vakuumposeformning), uten behov for ytterligere utstyrsmodifikasjoner hos bedriftene, noe som sterkt reduserer produksjonsbarrierer.

Varmpresseformning: egnet for komponenter som krever ekstrem presisjon og ytelse, som nøkkeldelene i høyhastighetstogkarosserier. Den jevne trykk- (0,5–1,5 MPa) og temperaturkontrollen i varmpressen kan ytterligere forbedre vektingseffekten av prepreg, redusere indre feil og sikre at mekanisk ytelsessvingning i formede deler er mindre enn 3 %, og dermed oppfylle strenge krav til topputstyr.

Ikke varmepressesforming: som kompresjonsformning, egnet for massproduksjon av batteridekser til ny energibil og vingeklaffer til vindturbiner, med lave utstyrsinvesteringer og høy produksjonseffektivitet; Vakuumposeformning er egnet for små serier og store komponenter (som vingeklaffer over 15 meter), hvor harpiksstrømning og avtrekk skjer via vakuumundertrykk, noe som reduserer formingskostnader med 30 % sammenlignet med varmepressebeholt-teknologi.

Under begge prosessene kan produktet opprettholde en stabil herdeeffekt – herdeserien på 80 ℃ trenger bare 60 minutter for å herde i vakuumposeformning; Herdeserien på 90 ℃ kan forkorte herdetiden til 45 minutter i kompresjonsformning, og dermed balansere effektivitet og kvalitet.

5. Differensiert design, bygger markedsbaserte konkurransebarrierer

Blant lavtemperaturherdeprepreg-produktene i samme kategori, utføres differensiert innovasjon på den ene siden i harpikspresippet, fiberutvalget og herdesystemet – for eksempel legges unike anti-aldrende ingredienser til harpiksen, slik at produktets levetid i utendørs miljø innen vindkraft forlenges til over 20 år, langt utover gjennomsnittslevetiden på 15 år for lignende produkter; På den andre siden tilbyr vi fleksible skreddersydde tjenester som kan justere herdetemperatur (for eksempel 85 ℃ skreddersydde modeller), fibermassedensitet (fra 100 g/㎡ til 800 g/㎡ full dekning) og harpikkinnhold (35–50 % justerbart) etter kundens behov, for å møte de personlige kravene i ulike spesialiserte anvendelser som elbiler, vindkraft og høyhastighetstog, og dermed unngå pristrykk forårsaket av homogen konkurranse.