A-11 Preimpregnovaný materiál s nízkou teplotou vytvrdzovania

Preimpregnované uhlíkové vlákno s nízkou teplotou vytvrdzovania: efektívne formovacie riešenie pre oblasti novej energie a koľajovej dopravy

Rovnováha medzi „efektívnym formovaním“ a „stabilným výkonom“ bola vždy výzvou pri výrobe veľkoplošných kompozitových konštrukčných prvkov v oblastiach nových energetických vozidiel, veterných elektrární, rýchlovlakov, a iných. Náš predimpregnovaný uhlíkový vlákno s nízkou teplotou spracovania je založený na dvoch sériách teplôt tuhnutia, 80 ℃ a 90 ℃, a pokrýva dva tvary – jednosmerného predimpregnovaného uhlíkového vlákna a tkaniny z predimpregnovaného uhlíkového vlákna. Vďaka vynikajúcej zmáčateľnosti, vynikajúcej flexibilite a vysokým mechanickým vlastnostiam je kompatibilný s procesmi formovania za tepla aj bez tepla. Poskytuje materiálové riešenia s nízkou spotrebou energie, vysokou účinnosťou a vysokou kvalitou pre veľké konštrukčné prvky, ako sú kryty batérií nových energetických vozidiel, lopatky veterných turbín a časti karosérií rýchlovlakov, čím prekonáva obmedzenia tradičných vysokoteplotne tuhnúcich predimpregnovaných materiálov z hľadiska nákladov na formovanie a prispôsobiteľnosti procesu.

Kľúčová výhoda: Trojitý prelom v oblasti nízkej spotreby energie pri formovaní, vysokej prispôsobivosti a stabilného výkonu

1. Nízkoteplotné tuhnutie pri 80 ℃/90 ℃ výrazne znížuje spotrebu energie a náklady na výrobu

V porovnaní s tradičným prepregom z uhlíkovej vlákny s teplotami tuhnutia nad 120 ℃ zásadne znížia dve kľúčové série tohto produktu (série tuhnúca pri 80 ℃ a séria tuhnúca pri 90 ℃) spotrebu energie počas procesu formovania. Napríklad pri výrobe krytov batérií elektromobilov sa pri použití série tuhnúcej pri 80 ℃ zníži energetická náročnosť jednej formovacej dávky o viac ako 40 % voči tradičnému vysokoteplotnému prepregu; hoci séria tuhnúca pri 90 ℃ má mierne vyššiu spotrebu energie, je kompatibilná s väčším množstvom systémov živíc, čo umožňuje spĺňať vyššie požiadavky na mechanický výkon lopatiek veterných turbín a konštrukčných dielov koľajových vozidiel.

Nízkoteplotné tuhnutie nielen zníži náklady na spotrebu energie, ale tiež zníži opotrebovanie zariadení a výrobné riziká. Na jednej strane nízkoteplotné prostredie predlžuje životnosť vykurovacích zariadení (ako sú horúce lisovacie nádoby a formovacie stroje) a zníži prevádzkové náklady podniku na údržbu zariadení; na druhej strane zabraňuje tepelnému deformovaniu materiálu spôsobenému vysokými teplotami, čo je obzvlášť vhodné pre veľké konštrukčné diely, ako sú lopatky veterných turbín dlhšie ako 10 metrov. Nízkoteplotné tuhnutie môže znížiť teplotné napätie v rôznych oblastiach, zníži pravdepodobnosť praskania a skreslenia výrobkov a zároveň proces nízkoteplotného tuhnutia nevyžaduje dlhú dobu predohrievania, čím skráti výrobný cyklus jednej dávky o 25 % a prispôsobí sa výrobnému tempu „veľkého rozsahu a rýchlej dodávky“ v odvetviach, ako sú elektromobily a veterná energia.

2. Viacnásobné pokrytie produktu, prispôsobené požiadavkám výkonu rôznych konštrukčných komponentov

Rodina produktov zahŕňa jednosmerný prepreg z uhlíkového vlákna a tkaninový prepreg z uhlíkového vlákna, ktoré je možné flexibilne vybrať podľa charakteristik zaťaženia a požiadaviek na tváranie konštrukčných komponentov v rôznych oblastiach, čím sa dosiahne návrhová výhoda „prispôsobenia podľa potreby“.

Jednosmerný prepreg z uhlíkovej vlákna: Využíva vysoko priame usporiadanie uhlíkových vlákien v jednom smere, s konzistenciou smeru vlákien vyššou ako 99,5 % a vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami v pozdĺžnom smere. vhodný pre konštrukčné prvky, ktoré musia odolávať zaťaženiam v jednom smere, ako napríklad nosník batériového balíka krytu vozidiel s novými zdrojmi energie, hlavný nosník lopatiek veterných turbín alebo pozdĺžne nosné komponenty karosérií rýchlovlakov. jeho hustota je prísne kontrolovaná na hodnote minimálne 5 %, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie vlákien. pevnosť v ťahu pri 0 ° dosahuje viac ako 1700 MPa a modul pružnosti v ťahu pri 0 ° presahuje 115 GPa, čo spĺňa kľúčové požiadavky „ľahkosť + vysoká pevnosť“ pre veľké konštrukčné komponenty.

Pretlak z uhlíkovej tkaniny: Založený na plátennej a súkatej tkanine, má vynikajúce izotropné vlastnosti v rovine a vyššiu odolnosť voči nárazu a strihu. Je vhodný pre komponenty so zložitým tvarom a požiadavkou na viacsmerne pôsobiace sily, ako sú chrániče podvozku vozidiel na nové energie, korene lopatiek veterných turbín alebo interiérové rámy rýchlikov. Štruktúra tkaniny zvyšuje flexibilitu predimpregnovanej hmoty, čo umožňuje tesné priliehnutie k povrchom zložitých foriem. Po vytvárnaní je povrchová hladkosť dielcov vysoká, bez potreby dodatočného leštenia, čím sa ďalej znížia náklady na výrobný proces.

Dve formy pretlaku je možné použiť samostatne alebo kombinovať pri vrstvení. Napríklad lopatky veterných turbín môžu využiť konštrukciu „jednosmerný pretlak (hlavný nosník) + pretlak z tkaniny (koreň lopatky)“, čo vyvažuje osovú pevnosť a odolnosť koreňa proti strihu a plne využíva výhody rôznych foriem výrobkov.

3. Vynikajúca zmáčateľnosť a priliehavosť zabezpečujú kvalitu tvárnenia veľkých konštrukčných komponentov

Tento predimpregnovaný uhlíkový vlákno s nízkou teplotou vytvrdzovania dosahuje úplné zapuzdrenie uhlíkových vlákien optimalizáciou formulácie živice a procesu prenikania. Systém živice využíva modifikovanú epoxidovú živicu, ktorá má dobrú tekutosť a vysokú kompatibilitu s uhlíkovými vláknami. Dokáže preniknúť do každého zväzku uhlíkových vlákien, čím sa zníži výskyt bublín a chýb na rozhraní a dosiahne sa rovnomernosť prenikania vyššia ako 99 %. Vynikajúca zmáčateľnosť nielen zlepšuje mechanické vlastnosti kompozitných materiálov, ale tiež zvyšuje ich stabilitu voči vonkajšiemu prostrediu. Pri cykloch vysokých a nízkych teplôt v elektromobiloch novej generácie (-40 ℃ až 85 ℃) a vo vonkajších vlhkých a horúcich podmienkach veterných elektrární sa zachovanie mechanických vlastností komponentov stále pohybuje nad 88 %.

Zhoda a priliehavosť sú kľúčovými ukazovateľmi pri tvorení veľkých konštrukčných komponentov, a tento produkt sa v tomto ohľade vyznačuje vynikajúcim výkonom. Bez ohľadu na to, či ide o rovný kryt batérie nového typu elektrického vozidla alebo o zložitý zakrivený diel karosérie rýchlovlaku, prepreg pevne prilieha k povrchu formy bez vrások alebo bublín. Napríklad pri tvorení bočných stienových panelov karosérie rýchlovlaku (s polomerom krivosti viac ako 2 metre) dosahuje pri použití uhlíkového prepregu stupeň priliehavosti 99,2 % a rozmerová odchýlka vytvorených komponentov je kontrolovaná v rozmedzí ± 0,5 mm, čo je výrazne pod priemyselným štandardom ± 1 mm, čím sa zníži potreba úprav počas následnej montáže.

4. Kompatibilný s procesmi za tepla aj za studena, čo zníži požiadavky na výrobné zariadenia

V reakcii na rozdiely v zariadeniach medzi rôznymi podnikmi je produkt dokonale kompatibilný s procesmi tvárnenia za tepla aj bez tepelného lisovania (napríklad lisovanie tlakom alebo tváranie vo vákuovej taške), pričom nie je potrebná dodatočná úprava zariadení podnikmi, čo výrazne zníži výrobné bariéry.

Tváranie za tepla: vhodné pre komponenty vyžadujúce extrémne vysokú presnosť a výkon, ako napríklad kľúčové konštrukčné prvky karosérií rýchlovlakov. Rovnomerný tlak (0,5~1,5 MPa) a kontrola teploty pri horúcom lisovaní ďalej zlepšujú zmáčací efekt prepregu, znížia vnútorné chyby a zabezpečia, že kolísanie mechanických vlastností lisovaných dielov je nižšie ako 3 %, čím sa splnia prísne normy vysokej triedy zariadení.

Nevákuové lisovanie: ako napríklad kompresné lisovanie, vhodné na hromadnú výrobu krytov batérií elektromobilov a lopatiek veterných turbín s nízkymi nákladmi na vybavenie a vysokou výrobnou efektívnosťou; Vákuové lisovanie v pytlíku je vhodné pre malé série a veľkorozmerné diely (napr. lopatky veterných turbín nad 15 metrov), pri ktorých sa dosahuje prúdenie živice a odvzdušnenie pomocou vákuovej podtlaku, čím sa znížia náklady na formovanie o 30 % oproti technológii horúceho lisovacieho zásobníka.

Pri oboch procesoch môže výrobok udržať stabilný účinok tuhnutia – séria tuhnúca pri 80 °C tuhne vo vákuovom pytlíku len 60 minút; Séria tuhnúca pri 90 °C dokáže skrátiť čas tuhnutia na 45 minút pri kompresnom lisovaní, čím sa dosiahne rovnováha medzi efektívnosťou a kvalitou.

5. Diferencovaný dizajn, vytváranie konkurenčných bariér na trhu

Medzi výrobkami zo sklolaminátu s nízkou teplotou spracovania rovnakej kategórie sa na jednej strane uskutočňuje diferencovaná inovácia vo formulácii pryskyriča, vo výbere vlákien a v systéme spracovania – napríklad do pryskyriča sú pridané jedinečné zložky zabraňujúce starnutiu, čo predlžuje životnosť výrobku v vonkajšom prostredí veterných elektrárni na viac ako 20 rokov, čo výrazne prevyšuje priemernú životnosť podobných výrobkov, ktorá je 15 rokov; na druhej strane ponúkame flexibilné služby individualizácie, ktoré umožňujú prispôsobiť teplotu spracovania (napr. modely so špeciálnou teplotou 85 ℃), plošnú hustotu vlákien (plný rozsah od 100 g/m² do 800 g/m²) a obsah pryskyriča (nastaviteľný od 35 % do 50 %) podľa požiadaviek zákazníka, aby boli splnené individuálne potreby rôznych segmentovaných aplikácií, ako sú elektromobily, veterná energia a vysokorýchlostná železnica, a tak sa vyhnúť cenovému tlaku spôsobenému homogénnou konkurenciou.