A-12 Расширенный плетёный препрег из углеродного волокна

Препреги из расширенной тканой углеродной ткани: новый выбор композиционных материалов, сочетающий высокие эксплуатационные характеристики и эстетическую ценность

В таких областях, как высокотехнологичное оборудование, потребительская электроника и аэрокосмическая промышленность, где предъявляются высокие требования к эксплуатационным характеристикам материалов и дизайну внешнего вида, расширенный препрегированный тканый материал из углеродного волокна становится инновационным решением. В качестве основного сырья в этом продукте используется широкое углеродное волокно, из которого методом продольного и поперечного переплетения формируется широкая ткань, а затем с помощью профессионального процесса предварительной пропитки производится препрегированная ткань из широкого углеродного волокна. Расправленный пучок углеродного волокна обладает отличной прямолинейностью, что не только в полной мере раскрывает прочность на растяжение углеродного волокна в ткани, обеспечивая более высокие механические свойства, но и придаёт препрегу уникальную текстурную эстетику. Продукт представлен в различных размерах, таких как 88 мм, 1010 мм, 1818 мм, 2020 мм и других, что позволяет не только удовлетворять требования к прочности конструкционных элементов, но и обеспечивает гибкость при проектировании изделий, заполняя рыночный пробел традиционного препрега из углеродного волокна с акцентом на «высокие характеристики, легкий внешний вид».

Основное преимущество: тройной прорыв в производительности, эстетике и настройке

1. Обеспечьте процесс расширения и максимально эффективное использование механического потенциала углеродного волокна

Расширение углеродного волокна является ключевым технологическим преимуществом данного препрега. В отличие от традиционного способа прямого переплетения пучков углеродного волокна, продукт сначала профессионально раскрывает пучки углеродного волокна, достигая равномерной ширины и прямолинейности более 99 %. Затем выполняется основное и уточное переплетение для формирования ткани из расширенного углеродного волокна. Это улучшение процесса принципиально решает проблему потери характеристик, вызванной скручиванием и наложением пучков углеродного волокна в традиционных тканях, позволяя в полной мере использовать прочность углеродного волокна на растяжение в структуре ткани.
После испытаний прочность на растяжение при 0 ° расширенной тканой заготовки из углеродного волокна увеличилась более чем на 25% по сравнению с обычной тканой заготовкой из углеродного волокна, а модуль упругости при растяжении увеличился на 18%. Даже в сложных условиях напряжения колебания механических свойств могут быть ограничены в пределах 5%. Например, для заготовки из ткани из углеродного волокна шириной 88 мм компоненты, изготовленные из неё, могут равномерно передавать напряжение на каждый расширенный пучок углеродного волокна при осевом растяжении, избегая риска разрушения из-за местной концентрации напряжений; Спецификация 2020 мм с более широкой площадью покрытия пучков волокон демонстрирует более стабильную устойчивость к изгибу в крупногабаритных конструкционных элементах, таких как корпуса высокотехнологичного оборудования, удовлетворяя требованиям к конструкционной надёжности при длительном использовании. В то же время плотность продукта строго составляет не менее 5%, что обеспечивает равномерное распределение углеродных волокон в заготовке и отсутствие участков со слабыми характеристиками из-за низкого локального содержания волокна.

2. Охват множества спецификаций, адаптированный к размеру и требованиям производительности в различных сценариях

Продукт основан на трех основных параметрах: «ширина сетки, толщина и вес», что позволяет создать разнообразную систему спецификаций, охватывающую два типа структур ткани: полотняное и саржевое переплетения, которые могут точно соответствовать потребностям использования в различных областях. Конкретные параметры приведены в таблице ниже (выдержка из основных спецификаций):

Среди них углепластиковая ткань с шириной 1010 мм, 1818 мм и 2020 мм ориентирована на «лёгкость + эстетику» и подходит для сферы потребительской электроники и премиальной мебели, где важны внешний вид и текстура; спецификация 88 мм сосредоточена на «высокой прочности + высокой жёсткости» и подходит для компонентов промышленного оборудования и аэрокосмической отрасли, предъявляющих строгие требования к прочности конструкции. Толщина различных спецификаций находится в диапазоне 0,08–0,2 мм, что обеспечивает баланс между лёгкостью и структурной устойчивостью, предоставляя больше вариантов размеров при проектировании изделий.

3. Текстура красивая и уникальная, обеспечивает баланс между функциональностью и визуальной привлекательностью

Традиционный препрегированный углеродный волокно часто ориентирован на механические свойства, а его внешний вид, как правило, представляет собой однотонный цвет или простую текстуру, что затрудняет удовлетворение эстетических требований в высокотехнологичных областях. Препрегированный материал из расширенной ткани из углеродного волокна благодаря равномерному расположению расширенных пучков углеродного волокна и процессу переплетения основы и утка формирует уникальный и регулярный текстурный эффект — полотняное переплетение создаёт тонкие «сетчатые узоры» с чёткими и симметричными линиями, визуально более изысканные; саржевое переплетение демонстрирует гладкую «диагональную текстуру» с более выраженным объёмом и глубиной, что позволяет гибко выбирать вариант в зависимости от дизайнерского стиля изделия.

Это эстетическое преимущество делает продукт высоко конкурентоспособным в таких областях, как потребительская электроника (например, корпуса для ноутбуков премиум-класса, корпуса смарт-часов), мебель высокого класса (например, столы в стиле лёгкой роскоши, панели шкафов), люксовые аксессуары (например, каркасы для дорожных чемоданов высокого качества) и другие сферы. Например, чехол для ноутбука, изготовленный из препрега углеродного полотна шириной 2020 мм с полотняным переплетением, не только уменьшает вес на 40% по сравнению с металлическим корпусом, но и повышает узнаваемость продукта за счёт уникальной текстуры сетки; спецификация 1818 мм может использоваться для панелей мебели премиум-класса. В сочетании с прозрачным покрытием текстура углеродного волокна чётко просматривается, что объединяет ощущение технологичности и роскоши, преодолевая визуальные ограничения традиционных материалов.

4. Процесс предварительной пропитки является отработанным, что обеспечивает стабильность продукта и адаптируемость процесса

Процесс предварительной пропитки расширенной тканой углеродной ткани предусматривает использование автоматизированного прецизионного оборудования для равномерного внедрения модифицированной эпоксидной смолы в расширенную тканую углеродную ткань. Содержание смолы контролируется в диапазоне 35–45 %, а равномерность пропитки составляет более 99,5 %, без дефектов, таких как пузыри и недостаточная пропитка. Отработанный процесс предварительной пропитки не только обеспечивает стабильность характеристик каждой партии продукции, но и придаёт изделиям отличную технологическую адаптивность, совместимую с основными процессами производства композитных материалов, такими как горячее прессование, компрессионное формование и формование в вакуумном пакете.

В процессе горячего прессования смола препрега обладает хорошей текучестью и может полностью заполнить зазоры в форме. После формования поверхность деталей имеет высокую гладкость и не требует дополнительной полировки; при прессовании продукт обладает отличной термостойкостью, диапазон температур отверждения составляет 120–150 °C, а время отверждения можно контролировать в пределах 30–60 минут, что подходит для ритма серийного производства. Например, использование препрега из углеродного волокна с увеличенным плетением 10 × 10 мм для формования аксессуаров спортивного оборудования позволяет повысить эффективность одной партии на 20 % по сравнению с обычным препрегом, а процент годных изделий стабильно сохраняется на уровне выше 98 %, что снижает производственные затраты предприятий.

5. Дифференцированный дизайн, формирование барьеров рыночной конкуренции

С одной стороны, строгое соблюдение дифференцированных инноваций в процессе расширения, плотности ткани и формуле смолы — например, самостоятельно разработанная технология расширения пучка проводов позволяет контролировать отклонение ширины пучка в пределах ±0,5 мм, что значительно превосходит средний отраслевой показатель ±1 мм; с другой стороны, мы предоставляем гибкие услуги по индивидуальному заказу, позволяющие изменять ширину ячейки (например, 12 мм, 15 мм по индивидуальному заказу), структуру ткани (например, сатин) и тип смолы (например, огнестойкая смола, светостойкая смола) в соответствии с потребностями клиентов, чтобы удовлетворить персонализированные требования в различных областях. Например, в ответ на спрос на детали интерьера для новых энергетических транспортных средств может быть изготовлено светостойкое препреги из углеродного волокна шириной 1818 мм; в ответ на потребность в аксессуарах для аэрокосмической промышленности могут быть изготовлены высокопрочные изделия размером 88 мм, что позволяет избежать рыночного давления, вызванного однородной конкуренцией.