A-16 UHN-46T UD Preimpregnat z włókna węglowego

UHN-46T jednokierunkowy preimpregnat z włókna węglowego: materiał referencyjny dla lekkich i wytrzymałych rozwiązań o wysokiej wydajności

W dziedzinach takich jak lotnictwo, pojazdy wysokiej klasy i sprzęt przemysłowy wymagające ekstremalnych właściwości materiałów, preimpregnowana jednokierunkowa tkanina węglowa UHN-46T stała się rozwiązaniem podstawowym dzięki swojej „ultra wysokiej sztywności + pełnej adaptowalności na całym polu”. Produkt charakteryzuje się kluczowym wskaźnikiem wydajności – modułem włókna 46 GPa (46TON), obejmuje wiele specyfikacji powierzchniowej gęstości włókna węglowego, takich jak 25 g, 30 g, 54 g, 100 g, 200 g itd. Obsługuje dostosowanie szerokości od 1 metra do 1,2 metra, a system żywicy może być dostosowany według potrzeb. Produkt jest również kompatybilny ze standardami wydajności preimpregnowanej jednokierunkowej tkaniny węglowej 40T. Produkt ściśle przestrzega dolnej granicy wydajności – gęstość nie mniejsza niż 5%, a powtarzalność produktów tej samej kategorii nie przekracza 70%. Posiada kluczowe zalety, takie jak duża wytrzymałość, niska gęstość oraz wysoka odporność na zmęczenie, a także może spełniać wymagania nieregularnych elementów dzięki elastycznemu kształtowaniu, oferując podwójne zapewnienie „lekkości + wysokiej wytrzymałości” dla konstrukcji nośnych samolotów, nadwozi sportowych samochodów, wyrobów wysokiej jakości w kulturze i sporcie itp., przełamując ograniczenia tradycyjnych materiałów pod względem wydajności i adaptowalności procesowej.

Główne zalety: Wielowymiarowa wartość przełomów w wydajności, elastyczna personalizacja i adaptacja do wszystkich scenariuszy

1. 46 GPa ultra wysoka wytrzymałość, definiująca standard wytrzymałości dla materiałów o wysokiej wydajności

Główną przewagą konkurencyjną preimpregnatu z jednokierunkowym włóknem węglowym UHN-46T jest moduł włókna wynoszący 46 GPa (46TON), który znacznie przewyższa standardowe preimpregnaty z jednokierunkowym włóknem węglowym i nawet odpowiada scenariuszom wydajności preimpregnatów z włókna węglowego 40T. Umożliwia uzyskanie większej sztywności przy mniejszej wadze w elementach konstrukcyjnych obciążonych. Projekt ułożenia jednokierunkowego włókna (z spójnością kierunku włókien na poziomie 99,8%) w pełni wykorzystuje osiowe właściwości mechaniczne włókna węglowego. Po przetestowaniu stwierdzono, że wytrzymałość na rozciąganie produktu przy kącie 0° może przekraczać 2800 MPa, co jest o 35% wyższe niż w przypadku zwykłego preimpregnatu z jednokierunkowym włóknem węglowym 30T; Wytrzymałość na zginanie przekracza 2200 MPa, a współczynnik zachowania wytrzymałości zmęczeniowej przy długotrwałych obciążeniach dynamicznych, takich jak drgania podczas lotu samolotu czy nierówności podczas jazdy z dużą prędkością, nadal przekracza 90%, znacznie więcej niż przeciętny poziom branżowy wynoszący 80%.

Jednocześnie gęstość produktu jest ściśle kontrolowana na poziomie nie mniejszym niż 5%, aby zapewnić równomierne rozmieszczenie włókien węglowych w preprege, bez występowania miejsc o obniżonej wydajności spowodowanych lokalną rzadkością włókien. Na przykład, biorąc pod uwagę elementy skrzydeł samolotów w przemyśle lotniczym, po zastosowaniu jednokierunkowego preprege z włókna węglowego UHN-46T masa tych elementów zmniejsza się o ponad 50% w porównaniu ze stopami aluminium, a sztywność wzrasta o 40%, co bezpośrednio redukuje zużycie paliwa i masę startową samolotu; w zastosowaniach zbiorników wysokiego ciśnienia w urządzeniach przemysłowych ich cechy wysokiej wytrzymałości pozwalają zmniejszyć grubość ścianki zbiornika o 30%, jednocześnie wytrzymując wyższe ciśnienia, spełniając tym samym podwójne wymagania bezpieczeństwa i efektywności w produkcji przemysłowej.

2. Obejmowanie wielu specyfikacji gęstości powierzchniowej, dokładne dopasowanie wymagań wydajnościowych do różnych scenariuszy

Produkt został zaprojektowany wokół "gęstości powierzchniowej włókna węglowego", aby stworzyć bogaty system specyfikacji, w zakresie od ultracienkich 25 gramów/metr kwadratowy do wersji ciężkiej o gęstości 200 gramów/metr kwadratowy. Można go elastycznie dobierać zgodnie z wymaganiami dotyczącymi masy i wytrzymałości różnych komponentów w różnych dziedzinach, osiągając efektywną adaptację zgodnie z zasadą "doboru materiału na żądanie":

• specyfikacje ultracienkie: 25 gramów/metr kwadratowy, 30 gramów/metr kwadratowy: skupia się na „maksymalnym lekkim wadze”, odpowiedni dla precyzyjnych elementów wrażliwych na wagę, takich jak wysokiej klasy wędki czy drążki do kijów golfowych. Na przykład, wykorzystując 25 gramów prepreparatu z włókna węglowego, wędka wykonana z tego materiału waży o 20% mniej niż typowe wędki z włókna węglowego i charakteryzuje się lepszą odpornością na pęknięcia, co pozwala wytrzymać większe naprężenia od ryby bez łatwego łamania; Wariant o wadze 30 g jest odpowiedni do kijów narciarskich, zmniejsza obciążenie wagą podczas ruchu, zapewniając jednocześnie odporność na wyginanie oraz poprawia elastyczność ruchów.
• 54 g/m², 100 g/m² – specyfikacje średnie: równoważenie lekkiej wagi i stabilności konstrukcyjnej, odpowiednie dla przemysłu motoryzacyjnego i transportu kolejowego, takie jak panele wewnętrzne drzwi samochodowych sportowych i ramy siedzeń metra. Komponenty drzwi samochodowych wykonane z 54 gramów prepreparatu z włókna węglowego mają o 45% mniejszą wagę w porównaniu z komponentami metalowymi oraz o 30% lepszą odporność na uderzenia; Specyfikacja 100 g jest stosowana do ramek siedzeń metra, co pozwala zmniejszyć wagę pojazdu, zapewniając jednocześnie wysoką sztywność, aby zapobiec odkształceniom konstrukcji podczas długotrwałego użytkowania.
• wysoka specyfikacja masy 200 g/㎡: skupia się na „wysokiej wytrzymałości nośnej”, nadaje się do kluczowych elementów konstrukcyjnych sprzętu lotniczego i przemysłowego, takich jak ster wysokości samolotu czy rurociągi wysokociśnieniowe. Ster wysokości wykonany z tego materiału wytrzymuje ekstremalne oddziaływanie strumienia powietrza i utrzymuje stabilną wydajność w warunkach dużych wysokości i niskich temperatur; w przypadku rurociągów wysokociśnieniowych możliwe jest bezszwowe formowanie techniką nawijania, co zapewnia odporność na ciśnienie powyżej 50 MPa, spełniając wymagania przemysłowego transportu pod wysokim ciśnieniem.

Wszystkie specyfikacje obsługują personalizację o szerokości od 1 metra do 1,2 metra, co zmniejsza liczbę połączeń podczas produkcji dużych komponentów oraz obniża koszty procesowe i ryzyko jakościowe.

3. Pełne zalety wydajności we wszystkich wymiarach, odpowiednie dla złożonych środowisk eksploatacyjnych

Oprócz podstawowych właściwości mechanicznych, preimpregnowana jednokierunkowa tkanina węglowa UHN-46T oferuje również wielowymiarowe zalety eksploatacyjne, umożliwiające radzenie sobie z złożonymi warunkami użytkowania w różnych dziedzinach:

• Tłumienie drgań i odporność na zużycie: Produkt charakteryzuje się doskonałym tłumieniem drgań, skutecznie pochłania energię drgań, zmniejsza hałas oraz zużycie elementów w komponentach narażonych na drgania, takich jak podwozia samochodów czy przemysłowe obrabiarki; współczynnik tarcia wynosi tylko 0,15 (dla zwykłych metali około 0,5), a odporność na zużycie jest o 25% wyższa niż u standardowych preimpregnowanych tkanin węglowych. Nadaje się do stosowania w połączeniach mechanicznych i elementach napędowych narażonych na częste tarcie.
• Odporność na korozję i długotrwała żywotność: System żywicy wykorzystuje odporne na kwasy i zasady zmodyfikowane formuły, a jego okres użytkowania może przekraczać 15 lat w warunkach korozyjnych, takich jak statki morskie czy urządzenia chemiczne, co jest o 50% dłużej niż w przypadku zwykłego prepreżgu z włókna węglowego. Na przykład, gdy jest stosowany w konstrukcjach podpierających pokład statku, może odpierać erozję spowodowaną mgłą solną i zapobiegać uszkodzeniom strukturalnym wynikającym z starzenia materiału.
• Wysoka plastyczność i łatwość przetwarzania: Produkt może być formowany w dowolny kształt zgodnie z kształtem formy, niezależnie od tego, czy jest to złożona powierzchnia krzywoliniowa ściany kabiny samolotu, czy aerodynamiczna konstrukcja podwozia sportowego samochodu, dokładnie przylega do formy, a błąd dokładności wymiarowej po formowaniu jest kontrolowany na poziomie ±0,2 mm. Jednocześnie włókna nie mają tendencji do pillingu ani warstwienia się podczas przetwarzania, a wskaźnik odpadów jest mniejszy niż 5%, znacznie poniżej średniej branżowej wynoszącej 10%, co redukuje koszty produkcji.

4. Dostosowanie systemu żywicy do spełnienia wymagań wydajnościowych dla konkretnych zastosowań

W odróżnieniu od tradycyjnych materiałów preimpregnowanych o ustalonych recepturach, jednokierunkowe materiały preimpregnowane z włókna węglowego UHN-46T pozwalają na dostosowanie systemu żywicy według potrzeb i optymalizację właściwości zgodnie ze specyficznymi wymaganiami różnych dziedzin:

• W przemyśle lotniczym stosuje się żywice odpornożarowe, które zapewniają stabilność materiału w temperaturach powyżej 150 ℃, co czyni je odpowiednimi do użycia w elementach otaczających silniki samolotów.
• W przemyśle motoryzacyjnym wykorzystuje się szybkotwardniejące żywice, skracając czas wiązania do mniej niż 30 minut, co zwiększa efektywność masowej produkcji części samochodów sportowych.
• W dziedzinach takich jak inżynieria morska i chemiczna, stosowane są żywice odporne na korozję, które zwiększają odporność materiałów na działanie wody morskiej i odczynników chemicznych, przedłużając tym samym okres eksploatacji urządzeń.
• W dziedzinie wysokiej klasy artykułów kultury fizycznej i sportu stosuje się żywice o dużej odporności udarowej, aby poprawić wytrzymałość produktu na uderzenia i zginanie. Na przykład trzonek kija do gry w golfa może złagodzić siłę uderzenia dzięki elastyczności żywicy w przypadku przypadkowego uderzenia, unikając pęknięcia.

Zamawiane systemy żywic nie tylko poszerzają granice zastosowań produktów, ale również zapewniają optymalne właściwości w każdej sytuacji, unikając nadmiaru lub niedostateczności wydajności spowodowanej materiałami typu "jedna wielkość dla wszystkich".

5. Zróżnicowane projektowanie, tworzenie barier konkurencyjnych na rynku

Wśród jednokierunkowych produktów prepregów z włókna węglowego tej samej kategorii, UHN-46T tworzy podstawową przewagę konkurencyjną:

• Różnicowanie technologiczne: Samodzielnie opracowany proces obróbki powierzchni włókien zwiększa wytrzymałość połączenia między włóknem węglowym a żywicą o 40%, eliminując problem odwarstwiania się na styku, który często występuje w tradycyjnych prepregrach; wybór włókien o module 46 GPa zapewnia liderostwo pod względem wydajności wśród produktów tej samej kategorii i jest kompatybilny z zastosowaniami na poziomie 40T, obejmując szerszy zakres wymagań rynkowych.
• Różnicowanie usług: Oprócz niestandardowych specyfikacji i żywic, oferujemy również wsparcie technologiczne, takie jak dostarczanie zoptymalizowanych rozwiązań parametrów formowania w prasie gorącej dla klientów z branży lotniczej i kosmicznej, czy wskazówki dotyczące procesu formowania dla klientów z branży motoryzacyjnej, aby pomóc im szybko wdrożyć produkcję i obniżyć bariery technologiczne.
• Różnicowanie kosztów: Dzięki produkcji na dużą skalę i optymalizacji procesów, przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej wydajności, koszt powszechnie stosowanych specyfikacji, takich jak 25 g i 30 g, jest kontrolowany na poziomie niższym o 15% od średniej branżowej, oferując klientom wybór „wysokiej wydajności + wysokiej opłacalności” i unikając presji cenowej spowodowanej jednorodną konkurencją.