A-11 Pré-impregnado com cura em baixa temperatura

Pré-impregnado de fibra de carbono curado em baixa temperatura: uma solução eficiente de moldagem para os campos de energia nova e transporte ferroviário

O equilíbrio entre "moldagem eficiente" e "desempenho estável" sempre foi um desafio na fabricação de componentes estruturais compostos em larga escala nos campos dos veículos de nova energia, energia eólica, trem de alta velocidade e outros. O nosso pré-impregnado de fibra de carbono com cura em baixa temperatura baseia-se em duas séries de temperatura de cura, 80 ℃ e 90 ℃, abrangendo duas formas de pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional e pré-impregnado de tecido de fibra de carbono. Com excelente molhabilidade, flexibilidade notável e altas propriedades mecânicas, é compatível com processos de moldagem a quente e sem moldagem a quente. Oferece opções de materiais de baixo consumo energético, alta eficiência e alta qualidade para componentes estruturais grandes, como tampas de baterias de veículos de nova energia, lâminas de turbinas eólicas e partes da carroceria de trens de alta velocidade, superando as limitações do pré-impregnado tradicional de cura em alta temperatura em termos de custo de moldagem e adaptabilidade ao processo.

Vantagem principal: Três avanços na moldagem de baixo consumo energético, alta adaptabilidade e desempenho estável

1. Cura em baixa temperatura a 80 ℃/90 ℃ reduz significativamente o consumo energético e os custos de produção

Em comparação com o pré-impregnado tradicional de fibra de carbono com temperaturas de cura acima de 120 ℃, as duas séries principais deste produto (série de cura a 80 ℃ e série de cura a 90 ℃) reduzem fundamentalmente o consumo de energia durante o processo de moldagem. Tomando como exemplo a produção de tampas de bateria para veículos de nova energia, ao utilizar a série de cura a 80 ℃, o consumo energético da moldagem por lote é reduzido em mais de 40% em comparação com o pré-impregnado tradicional de alta temperatura; embora a série de cura a 90 ℃ tenha um consumo energético ligeiramente maior, ela é compatível com mais sistemas de resina, atendendo aos requisitos mais elevados de desempenho mecânico para pás de turbinas eólicas e componentes estruturais de trens de alta velocidade.

A cura em baixa temperatura não só reduz os custos de consumo de energia, mas também diminui o desgaste dos equipamentos e os riscos de produção. Por um lado, um ambiente de baixa temperatura pode prolongar a vida útil dos equipamentos de aquecimento (como cilindros de prensagem quente e máquinas de moldagem) e reduzir os custos de manutenção dos equipamentos da empresa; por outro lado, evita a deformação térmica do material causada por altas temperaturas, sendo especialmente adequado para componentes estruturais grandes, como lâminas de turbinas eólicas com mais de 10 metros de comprimento. A cura em baixa temperatura pode reduzir as tensões térmicas em diferentes áreas, diminuir a probabilidade de rachaduras e empenamentos nas peças moldadas e, ao mesmo tempo, o processo de cura em baixa temperatura não exige longos tempos de pré-aquecimento, encurtando o ciclo de produção de um único lote em 25%, adaptando-se ao ritmo produtivo de "escala e entrega rápida" em setores como veículos elétricos e energia eólica.

2. Cobertura de produtos em múltiplas formas, adaptada aos requisitos de desempenho de diferentes componentes estruturais

A família de produtos inclui pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional e tecido de fibra de carbono pré-impregnado, que podem ser selecionados com flexibilidade conforme as características de tensão e requisitos de conformação de componentes estruturais em diferentes áreas, alcançando a vantagem de projeto do "ajuste sob demanda".

Pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional: adota arranjo unidirecional de fibra de carbono com alta retilineidade, com consistência na direção da fibra superior a 99,5% e excelentes propriedades mecânicas axiais. Indicado para componentes estruturais que precisam suportar cargas unidirecionais, como a longarina portante da tampa do conjunto de bateria de veículos de nova energia, a viga principal de lâminas de turbinas eólicas e os componentes de apoio longitudinais de carrocerias de trens de alta velocidade. Sua densidade é rigorosamente controlada em não menos que 5%, garantindo distribuição uniforme das fibras. A resistência à tração a 0 ° pode atingir mais de 1700 MPa, e o módulo de tração a 0 ° ultrapassa 115 GPa, atendendo aos requisitos principais de "leveza + alta resistência" para componentes estruturais grandes.

Tecido de pré-impregnado de fibra de carbono: Baseado em tecidos lisos e sarja, possui excelentes propriedades isotrópicas no plano e maior resistência ao impacto e ao cisalhamento. Adequado para componentes com formas complexas e que exigem forças multidirecionais, como proteções de chassis para veículos de nova energia, raízes de lâminas para turbinas eólicas e estruturas internas para trens de alta velocidade. A estrutura do tecido melhora a flexibilidade do material pré-impregnado, permitindo que ele adere perfeitamente às superfícies moldadas complexas. Após a moldagem, a superfície das peças apresenta alta lisura, sem necessidade de tratamento adicional de polimento, reduzindo ainda mais os custos do processo produtivo.

Duas formas de pré-impregnado podem ser usadas separadamente ou combinadas em camadas. Por exemplo, as lâminas de turbinas eólicas podem adotar um design do tipo "pré-impregnado unidirecional (longarina) + pré-impregnado em tecido (raiz da lâmina)", o que equilibra a resistência axial e a resistência ao cisalhamento na raiz, aproveitando plenamente as vantagens de diferentes formas de produtos.

3. Excelente molhabilidade e conformidade garantem a qualidade na formação de grandes componentes estruturais

Este pré-impregnado de fibra de carbono curado em baixa temperatura alcança a encapsulação completa das fibras de carbono mediante a otimização da fórmula da resina e do processo de infiltração. O sistema de resina utiliza uma resina epóxi modificada, que apresenta boa fluidez e alta compatibilidade com as fibras de carbono. Ela consegue penetrar em cada feixe de fibra de carbono, reduzindo bolhas e defeitos na interface e alcançando uma uniformidade de infiltração superior a 99%. A excelente molhabilidade não apenas melhora as propriedades mecânicas dos materiais compostos, mas também aumenta a estabilidade ambiental. Nos ciclos de temperaturas extremas em veículos de nova energia (-40 ℃~85 ℃) e em ambientes externos úmidos e quentes de energia eólica, a taxa de retenção de desempenho mecânico dos componentes ainda pode atingir mais de 88%.

A conformidade e o ajuste são indicadores-chave para a formação de componentes estruturais grandes, e este produto se destaca nesse aspecto. Seja uma tampa plana de bateria de veículo de nova energia ou um componente complexo curvado do corpo de trem de alta velocidade, o pré-impregnado adere firmemente à superfície do molde sem rugas ou bolhas. Tomando como exemplo a formação de painéis laterais do corpo de trem de alta velocidade (com raio de curvatura superior a 2 metros), quando se utiliza pré-impregnado com tecido de fibra de carbono, o grau de aderência atinge 99,2%, e o erro dimensional dos componentes moldados é controlado dentro de ± 0,5 mm, muito abaixo do padrão da indústria de ± 1 mm, reduzindo assim o processo de ajuste durante a montagem subsequente.

4. Compatível com processos quentes e não quentes, reduzindo o nível exigido para equipamentos de produção

Em resposta às diferenças na configuração de equipamentos entre diferentes empresas, o produto é perfeitamente compatível com os processos de moldagem a quente com invólucro e sem invólucro (como moldagem por compressão e moldagem com saco a vácuo), sem necessidade de modificações adicionais nos equipamentos pelas empresas, reduzindo significativamente as barreiras de produção.

Moldagem a quente: adequada para componentes que exigem precisão e desempenho extremamente elevados, como componentes estruturais-chave de carrocerias de trem de alta velocidade. O controle uniforme de pressão (0,5~1,5 MPa) e temperatura no prensador a quente pode melhorar ainda mais o efeito de umectação do pré-impregnado, reduzir defeitos internos e garantir que a flutuação do desempenho mecânico das peças moldadas seja inferior a 3%, atendendo aos rigorosos padrões de equipamentos de alta performance.

Moldagem sem prensagem a quente: como moldagem por compressão, adequada para produção em massa de tampas de pacotes de baterias de veículos de nova energia e lâminas de turbinas eólicas, com baixos custos de investimento em equipamentos e alta eficiência de produção; A moldagem em saco a vácuo é adequada para componentes de pequenos lotes e grande escala (como lâminas de turbinas eólicas com mais de 15 metros), que alcançam o fluxo de resina e exaustão através de pressão negativa a vácuo, reduzindo os custos de moldagem em 30% em comparação com a tecnologia de tanque a quente.

Em ambos os processos, o produto pode manter um efeito de cura estável - a série de cura a 80 ℃ leva apenas 60 minutos para curar na moldagem em saco a vácuo; A série de cura a 90 ℃ pode reduzir o tempo de cura para 45 minutos na moldagem por compressão, equilibrando eficiência e qualidade.

5. Design diferenciado, criando barreiras competitivas no mercado

Entre os produtos prepreg de cura em baixa temperatura da mesma categoria, por um lado, é realizada uma inovação diferenciada na fórmula da resina, seleção de fibras e sistema de cura — por exemplo, são adicionados ingredientes únicos antienvelhecimento à resina, fazendo com que a vida útil do produto em ambientes externos de energia eólica seja prolongada para mais de 20 anos, muito além da vida média de 15 anos dos produtos semelhantes; por outro lado, oferecemos serviços personalizados flexíveis que podem ajustar a temperatura de cura (como modelos personalizados de 85 °C), densidade superficial da fibra (cobertura completa de 100 g/m² a 800 g/m²) e teor de resina (ajustável entre 35 % e 50 %), conforme as necessidades do cliente, atendendo às demandas personalizadas de diferentes cenários segmentados, como veículos elétricos, energia eólica e trem de alta velocidade, evitando assim a pressão de preços causada pela concorrência homogênea.