A-1 UD prepreg z uhlíkovej vlákna

Jednosmerné predimpregnované uhlíkové vlákno (UD predimpregnované uhlíkové vlákno)

Úvod do produktu

Jednosmerné predimpregnované uhlíkové vlákno, bežne označované ako UD predimpregnované uhlíkové vlákno, je vysokej pevnosti kompozitný materiál pozostávajúci z uhlíkových vlákien zarovnaných v jednom smere a predimpregnovaných matricou na báze živice. Tento špecializovaný štruktúrny usporiadanie je navrhnutý tak, aby maximalizoval mechanické vlastnosti materiálu v smere vlákien, čo ho robí preferovanou voľbou pre vysokozdružené aplikácie vo viacerých odvetviach priemyslu.

Kľúčovou výhodou tohto produktu je jeho flexibilita a možnosť prispôsobiť prevádzkové parametre: modul vlákna je dostupný v troch vysokovýkonných triedach – 24 GPa, 30 GPa a 40 GPa (bežne označované ako TON triedy), čo pokrýva širokú škálu požiadaviek na pevnosť od bežného priemyselného použitia až po aplikácie v leteckej a kozmickej technike. Čo sa týka plošnej hustoty, ponúka sa rozsiahla škála od 10 g/m² do 1000 g/m², čo umožňuje presnú kontrolu hmotnosti a hrúbky komponentov na základe konkrétnych návrhových požiadaviek.

Šírka prepregu je štandardizovaná v rozmedzí od 1 metra do 1,5 metra, čo vyhovuje nielen sériovej výrobe, ale aj scenárom výroby na mieru. Najdôležitejšie je, že matrica z pryskyričnej zmesi môže byť úplne prispôsobená podľa požiadaviek zákazníka, vrátane epoxidov, polyesterov a iných špecializovaných pryskyríč, aby vyhovovala rôznym podmienkam spracovania (ako napríklad teplota a čas tuhnutia) a požiadavkám koncového použitia (napríklad odolnosť voči vysokým teplotám alebo chemikáliám).

Výkonové charakteristiky

UD prepreg z uhlíkovej vlákna vykazuje komplex vysokých výkonnostných charakteristík, ktoré ho odlišujú od tradičných materiálov.

● Po prvé, vykazuje vynikajúcu vysoká pevnosť spolu s nízkou hustotou, čo umožňuje výrobu ľahkých komponentov bez poškodenia štrukturálnej integrity – jeho špecifická pevnosť je niekoľkonásobne vyššia ako oceľ, čo ho robí ideálnym pre aplikácie citlivé na hmotnosť.

● Po druhé, disponuje vynikající odolnost proti únavě a tlumení vibrací schopnosťami; jednosmerné usporiadanie vlákien a matrica z pryskyriču efektívne spolupracujú pri absorpcii a rozptýlení vibračnej energie, čo zabezpečuje dlhodobú štrukturálnu stabilitu aj pri opakovaných cyklických zaťaženiach, čo je rozhodujúce pre komponenty ako lietadlové krídla alebo automobilové podvozky, ktoré sú vystavené konštantnému zaťaženiu.

● Po tretie, má nízký koeficient tření a vynikající odolnost proti opotřebení ; hladký povrch uhlíkových vlákien v kombinácii s ochrannou vrstvou pryskyriču zníži trenie medzi materiálom a kontaktujúcimi povrchmi, čím minimalizuje opotrebenie a predlžuje životnosť pohybujúcich sa častí.

● Štvrtým spôsobom to dokazuje vynikajúce odolnosť proti korózii —na rozdiel od kovov, ktoré sú náchylné na hrdzu a chemickú eróziu, uhlíkové vlákna sú zásadne inertné a živica ďalej izoluje materiál od vlhkosti, chemikálií a prudkých vonkajších faktorov, čo zaisťuje dlhú životnosť v námorných, priemyselných a vonkajších prostrediach.

● Navyše ponúka dobrú tvárnosť , čo umožňuje prispôsobiť sa akémukoľvek tvaru formy; počas procesu tuhnutia možno prepreg ľahko tvarovať do zložitých foriem, čo umožňuje výrobu integrovaných komponentov so zložitými štruktúrami, ktoré by bolo ťažké alebo nemožné dosiahnuť tradičnými výrobnými metódami.

● Nakoniec je to ľahko spracovateľné —v porovnaní s čistými uhlíkovými vláknami, ktoré vyžadujú samostatnú impregnáciu živicou, UD prepreg je dodávaný už predimpregnovaný, čím sa zjednodušia procesy ako rezanie, pokladanie a tuhnutie, skracuje sa výrobný čas a zvyšuje sa výrobná efektívnosť.

Aplikácie produktu

Vďaka svojej vynikajúcej plasticite a komplexným mechanickým vlastnostiam sa prepreg z UD uhlíkovej vlákna široko používa pri výrobe uhlíkových rúr, uhlíkových dosiek a rôznych komponentov so zložitým tvarom, a to v mnohých odvetviach vysokej triedy.

V letectvo v odvetví je kľúčovým materiálom pre nosné konštrukcie lietadiel, ako sú krídla, chvosty a steny kabíny. Používaním UD prepregu môžu výrobcovia výrazne znížiť hmotnosť lietadla pri zachovaní vysokého stupňa tuhosti – toto zníženie hmotnosti sa priamo prejavuje nižšou spotrebou paliva, predĺženým doletom a zlepšeným celkovým leteckým výkonosťou, čo spĺňa prísne požiadavky priemyslu na bezpečnosť a účinnosť.

V automobilový priemysel, čoraz viac sa používa pri výrobe karosérií športových áut, vrátane dverí, podvozkov a rámov karosérií. Vysoká pevnosť UD prepregu zvyšuje odolnosť automobilových komponentov voči nárazom, čím sa zlepšuje bezpečnosť pasažierov, zatiaľ čo jeho nízka hmotnosť znižuje celkovú hmotnosť vozidla, čo vedie k lepšej spotrebe paliva a nižším emisiám, čo súhlasí so svetovým trendom ľahkosti automobilov a ochrany životného prostredia.

V oblasti vysokotriedne športové vybavenie , je preferovaný materiál pre golfové kluby, udice na rybolov a lyžiarske palice. Vysoká pevnosť a pružnosť UD prepregu umožňujú navrhovať športové vybavenie s optimalizovanou tuhosťou a pružnosťou – napríklad golfové kluby vyrobené z UD prepregu ponúkajú lepší prenos sily, zatiaľ čo udice majú zvýšenú pevnosť v ťahu a pružnosť, čo pomáha športovcom zlepšiť ich výkon.

V priemyselné zariadenia , používa sa v konštrukciách vystavených vysokému tlaku, ako sú tlakové nádoby a potrubia. Procesom vinutia možno jednosmerný prepreg ukladať v smere zodpovedajúcom hlavnému namáhaniu konštrukcie, čím sa dosiahne bezšvový vysokopevnostný dizajn odolný extrémnemu tlaku, čo ho robí vhodným pre priemyselné aplikácie, ako je doprava ropy a zemného plynu alebo chemické spracovanie. Okrem týchto kľúčových oblastí nachádza jednosmerný uhlíkový prepreg uplatnenie aj vo veterných elektrárňach (pre lopatky veterných turbín, kde jeho nízka hmotnosť a vysoká pevnosť zvyšujú účinnosť prevodu energie), v koľajovej doprave (pre karosérie a podvozky vlakov, čím sa zníži hmotnosť a zlepší prevádzková stabilita) a v iných oblastiach vyžadujúcich ľahké, pevné a počasiu odolné komponenty z uhlíkovej tkaniny. Keďže priemysel stále viac usiluje o vyšší výkon a efektivitu, očakáva sa ďalšie rozšírenie oblastí použitia jednosmerného uhlíkového prepregu.