A-15 Металлическая проволока из ткани с углеродным волокном, препрег

Пропитанная металлическими нитями углеродная ткань: инновационное композитное материалное решение, сочетающее функциональность и декоративность

В различных областях, таких как ветроэнергетика, спортинвентарь, автомобили, суда и др., материалы должны не только соответствовать требованиям к структурным характеристикам, но и учитывать внешний вид и декоративную ценность. Препреги из углеволокнистой ткани с металлической нитью изготавливаются на основе «углеволокнистой ткани + цветной металлической нити», при этом в процессе ткачества в ткань внедряются разноцветные металлические нити, после чего материал обрабатывается по специальной технологии пропитки смолой. Продукт представлен четырьмя основными спецификациями: 1K, 3K, 6K и 12K, включая полотняное и саржевое переплетения. Цвет металлической нити можно гибко выбирать, сохраняя высокую прочность углеволокна и придавая материалу уникальный декоративный эффект металлического блеска.

Ключевое преимущество: тройная ценность — инновационное оформление, стабильные эксплуатационные характеристики и адаптация к различным сценариям применения

1. Технология плетения с металлической нитью обеспечивает высокую эстетическую привлекательность и декоративный эффект

Основное преимущество препрега из тканого углеволокна с металлической проволокой заключается в процессе совместного переплетения «функционального углеволокна и декоративной металлической проволоки». В отличие от традиционного чёрного внешнего вида углеволокнистой ткани, при производстве этого продукта в процессе ткачества в определённых пропорциях переплетаются металлические провода из различных материалов, таких как медная, алюминиевая и стальная проволока. Цвета металлических нитей могут быть выполнены по индивидуальному заказу: золото, серебро, античная медь, розовое золото и другие, что создаёт эффект внешнего вида, сочетающего технологии и роскошь.
Продукты с различными техническими характеристиками и структурой ткани имеют свои особенности в плане декоративного стиля:

• Полотняное переплетение: препреги из углеродного волокна с металлической проволокой в полотняном переплетении 1K и 3K имеют тонкую и плотную текстуру, при этом металлическая проволока равномерно распределена по сетке из углеродного волокна, создавая эффект «сдержанного сверкающего серебра/сверкающего золота», что делает материал подходящим для применения в условиях высоких требований к изысканному внешнему виду, например, в премиальном спортивном оборудовании (дрожки для гольфа, рамы велосипедов) и декоративных панелях салона автомобиля;
• Диагональная структура: препреги из углеродного волокна с металлической проволокой 6K и 12K в диагональном переплетении обладают более выразительной текстурой, при этом металлическая проволока формирует плавные «линии металлического блеска» вдоль диагонального направления, обеспечивая более сильное визуальное воздействие. Подходят для крупных компонентов, таких как обтекатели лопастей ветряных турбин и панели внутренней отделки судов, позволяют повысить узнаваемость продукта и ослабить монотонность промышленных изделий.

Это декоративное преимущество позволяет продукту обладать как структурными свойствами препрега из углеволокна, так и эстетической ценностью декоративной ткани из углеродного волокна, без необходимости дополнительного распыления или пленочного покрытия. После формования он может приобретать металлический вид, значительно снижая стоимость последующих декоративных процессов.

2. Совместное улучшение характеристик, балансирование прочности конструкции и устойчивости к внешним воздействиям

Добавление металлической проволоки не только оптимизирует внешний вид, но и в определенной степени повышает комплексные эксплуатационные характеристики препрега. С одной стороны, металлические проволоки (например, из нержавеющей стали или медной проволоки) сами по себе обладают определённой прочностью и вязкостью. В сочетании с тканым углеволокном они повышают сопротивление препрега сдвигу и ударным нагрузкам. По результатам испытаний, прочность на сдвиг препрега из ткани 3К с металлической проволокой обычного переплетения на 12 % выше, чем у обычного препрега из углеродного волокна 3К, а ударная вязкость увеличена на 8 %. Это делает его более долговечным в условиях повышенных ударных нагрузок, например, в спортивном оборудовании и автомобильных деталях. С другой стороны, металлические проволоки могут повысить теплопроводность и электропроводность препрега. У некоторых моделей (например, препрегов с медными проводами) теплопроводность возрастает на 30 % по сравнению с обычным углепластиком, что позволяет использовать их в компонентах, требующих локального отвода тепла, таких как корпуса автомобильных электронных устройств.

В то же время продукт оптимизирует процесс предварительной пропитки и использует модифицированную эпоксидную смолу в качестве связующей системы, обеспечивая прочное соединение между углеродным волокном, металлической проволокой и смолой без риска расслаивания на границе раздела. В испытании на устойчивость к окружающей среде продукт показал отличные результаты: после 500 циклов воздействия высоких и низких температур в диапазоне от -40 °С до 80 °С коэффициент сохранения механических свойств составил более 85 %; после выдержки в солевом тумане в течение 300 часов металлическая проволока осталась без коррозии, а внешний вид не изменился, что полностью соответствует требованиям длительного использования в условиях повышенной влажности или на открытом воздухе, например, на судах и ветровых электростанциях.

3. Высокая технологическая гибкость для удовлетворения производственных потребностей в различных областях

Пропитанная углеволоконная ткань с металлическими нитями совместима с основными процессами производства композитных материалов, такими как формование горячим прессованием, компрессионное формование, формование в вакуумном пакете и другими, без необходимости изменения существующего оборудования предприятия, что позволяет адаптироваться к ритму производства и требованиям к форме компонентов в различных областях:

• Сжатие формования: подходит для стандартизированных и массовых компонентов, таких как спортивное оборудование (гольф-клубы, крепления для лыж), детали автомобильных салонов, отличается высокой эффективностью формования, время единичной партии может контролироваться в пределах 30–60 минут и позволяет точно воспроизводить текстурные детали металлических нитей, обеспечивая единообразие внешнего вида каждого изделия;
• Формование горячим прессованием: Подходит для высококачественных компонентов, требующих высокой точности и производительности, таких как направляющие крышки лопастей ветровых турбин и высококачественные внутренние панели для судов. Благодаря контролю равномерного давления (0,8~1,5 МПа) и температуры (120~150 ℃) смола полностью пропитывает углеродные волокна и металлические провода, что обеспечивает высокую гладкость поверхности и более насыщенный металлический блеск формованных деталей;
• Формование в вакуумном мешке: подходит для крупных и сложных по форме компонентов, таких как панели стенок кают судов и крупные детали для ветроэнергетики. Удаление смолы осуществляется за счёт вакуумного разрежения, что предотвращает образование пузырьков, влияющих на внешний вид и эксплуатационные характеристики. Себестоимость формования снижается на 35 % по сравнению с процессом горячего прессования в автоклаве, обеспечивая баланс между экономичностью и качеством продукции.

Кроме того, продукт обладает отличной стабильностью при хранении и может храниться более 6 месяцев в низкотемпературной среде при -18 °C. После извлечения и выдержки при комнатной температуре в течение 30 минут его можно использовать в производстве без риска окисления или расслоения металлических проводов и углеродных волокон, что обеспечивает непрерывность производства.

4. Дифференцированный дизайн, создание барьеров рыночной конкуренции

С одной стороны, дифференцированные инновации реализуются при выборе материалов металлической проволоки, соотношений плетения и рецептур смол — например, самостоятельно разработанный «процесс обработки антикоррозионной металлической проволоки» позволяет увеличить срок защиты от ржавчины металлической проволоки в солевом тумане до более чем 5 лет, что значительно превышает средний отраслевой показатель в 3 года; с другой стороны, мы предоставляем гибкие услуги по индивидуальному заказу, позволяя изменять цвет металлической проволоки в соответствии с потребностями клиентов (например, создание специальных цветовых решений, соответствующих фирменному стилю бренда VI), плотность плетения (регулировка доли металлической проволоки для контроля степени блеска) и параметры волокна (например, изготовление специальных 8K-спецификаций). Это позволяет удовлетворить персонализированные потребности в различных областях. Например, создание «препрега из металлической проволоки эксклюзивного цвета бренда» для отделки салонов автомобилей премиум-класса; изготовление «препрега из металлической проволоки с высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям» для наружных направляющих кожухов лопастей ветроэнергетических установок, чтобы избежать однородной конкуренции и обеспечить клиентам уникальные конкурентные преимущества продукта.