A-16 UHN-46T UD uhlíkový vlákenný prepreg

UHN-46T jednosmerný prepreg z uhlíkových vlákien: referenčný materiál pre ľahkosť a vysokú pevnosť v oblasti vysokého výkonu

Vo vysokých odvetviach, ako je letecký priemysel, luxusné automobily a priemyselné zariadenia, ktoré vyžadujú extrémne vlastnosti materiálov, sa jednosmerný prepreg z uhlíkovej tkaniny UHN-46T stal kľúčovým riešením vďaka svojej „ultra vysokému modulu + plnej prispôsobiteľnosti pre rôzne oblasti použitia“. Tento produkt má základný výkonnostný parameter modulu vlákna 46 GPa (46TON), pokrýva viacero špecifikácií plošných hmotností uhlíkových vlákien, ako sú 25 g, 30 g, 54 g, 100 g, 200 g atď. Podporuje prispôsobenie šírok v rozmedzí od 1 metra do 1,2 metra a prípadne aj úpravu systému živice. Kompatibilný je tiež so výkonnostnými normami 40T jednosmerného prepregu z uhlíkovej tkaniny. Výrobok prísne dodržiava minimálnu hranicu hustoty nie nižšiu ako 5 % a opakovateľnosť výrobkov rovnakej kategórie neprekračuje 70 %. Má kľúčové výhody, ako sú vysoká pevnosť, nízka hustota a vysoká odolnosť voči únave, a dokáže spĺňať požiadavky na nepravidelné diely prostredníctvom flexibilného tvarovania, čím poskytuje dvojitú záruku „ľahkosti + vysokú pevnosť“ pre nosné konštrukcie lietadiel, karosérie športových áut, luxusné kultúrne a športové produkty atď., a tak prekonáva obmedzenia tradičných materiálov v oblasti výkonu a prispôsobiteľnosti procesom.

Kľúčové výhody: Viacrozmerná hodnota výkonnostných pokrokov, flexibilná prispôsobiteľnosť a adaptácia na celú škálu scenárov

1. 46 GPa ultra-vysoký modul, definuje referenčný parameter pevnosti pre vysoko-výkonné materiály

Kľúčovou konkurenčnou výhodou jednosmerného prepregu z uhlíkových vlákien UHN-46T je modul vlákna 46 GPa (46TON), ktorý výrazne prevyšuje bežné jednosmerné prepregy z uhlíkových vlákien a dokonca zodpovedá výkonnostným scenárom prepregov z 40T uhlíkových vlákien. V nosných konštrukčných prvkoch umožňuje vyššiu tuhosť pri nižšej hmotnosti. Návrh usporiadania jednosmerných vlákien (so stupňom zhody smeru vlákien 99,8 %) plne využíva axiálne mechanické vlastnosti uhlíkových vlákien. Po testovaní dosahuje 0° pevnosť v ťahu viac ako 2800 MPa, čo je o 35 % vyššie než u bežného 30T jednosmerného prepregu z uhlíkových vlákien; ohybová pevnosť presahuje 2200 MPa a pri dlhodobých dynamických zaťaženiach, ako sú vibrovania počas letu lietadla alebo nerovnosti pri jazde na vysokej rýchlosti, zostáva úroveň únavovej pevnosti vyššia než 90 %, čo je výrazne nad priemernou úrovňou odvetvia vo výške 80 %.

Zároveň je hustota produktu prísne kontrolovaná na hodnote minimálne 5 %, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie uhlíkových vlákien v prepregu bez akýchkoľvek miest s oslabenými vlastnosťami spôsobených lokálnym nedostatkom vlákien. Na príklade komponentov lietadlových krídel v oblasti leteckej techniky po použití unidirekčného prepregu z uhlíkových vlákien UHN-46T hmotnosť komponentov klesla o viac ako 50 % v porovnaní s tradičnými hliníkovými zliatinami, pričom tuhosť stúpla o 40 %, čo priamo vedie k nižšej spotrebe paliva a nižšej vzletovej hmotnosti lietadla; pri aplikácii tlakových nádob v priemyselných zariadeniach ich vysokopevnostné charakteristiky umožňujú znížiť hrúbku steny nádoby o 30 % a zároveň odolávať vyššiemu tlaku, čím spĺňajú dvojitý požiadavky bezpečnosti a efektivity v priemyselnej výrobe.

2. Pokrytie viacerých špecifikácií plošnej hustoty, presné prispôsobenie požiadaviek výkonu pre rôzne scenáre

Výrobok je založený na „plošnej hustote uhlíkovej vlákny“ a vytvára tak bohatý špecifikačný systém, ktorý sa pohybuje od extrémne tenkej 25 gramov/meter štvorcový až po masívnu 200 gramov/meter štvorcový. Možno ho flexibilne vyberať podľa hmotnosti a pevnosti rôznych komponentov v rôznych oblastiach, čím sa dosiahne efektívna adaptácia „výberu materiálu podľa potreby“:

• 25 gramov/meter štvorcový, 30 gramov/meter štvorcový extrémne tenké špecifikácie: zamerané na „maximálnu ľahkosť“, vhodné pre presné komponenty citlivé na hmotnosť, ako sú napríklad vysokotriedne udice alebo násady golfových palíc. Na príklade 25 gramov predimpregnovanej uhlíkovej vlákny: udica z tohto materiálu váži o 20 % menej ako bežné uhlíkové udice a má lepšiu húževnatosť, čo umožňuje vydržať väčšie zaťaženie rybou bez ľahkého zlomenia; špecifikácia 30 g je vhodná pre lyžiarske palice, ktoré znížia hmotnostné zaťaženie pre športovcov počas kyvu, pričom zabezpečujú odolnosť proti ohýbaniu a zvyšujú pohybovú pružnosť.
• 54 g/m², 100 g/m² stredné špecifikácie: vyváženie medzi ľahkosťou a štrukturálnou stabilitou, vhodné pre automobilový priemysel a oblasť koľajovej dopravy, napríklad interiérové panely dverí športových áut a rámy sedadiel metra. Dizajnové komponenty autodvier zhotovené z 54 gramov prepregu z uhlíkovej vlákny vykazujú zníženie hmotnosti o 45 % v porovnaní s kovovými komponentmi a zlepšenie odolnosti voči nárazom o 30 %; Špecifikácia 100 g sa používa pre rámy sedadiel metra, čo umožňuje znížiť hmotnosť vozidla a zároveň zabezpečiť vysokú tuhosť na prevenciu štrukturálnych deformácií pri dlhodobom používaní.
• vysoká hmotnosť 200 g/㎡: zamerané na „vysokej pevnosti nosných konštrukcií“, vhodné pre kľúčové štrukturálne komponenty leteckej a priemyselnej techniky, ako sú lietadlové chvostové plochy a vysokotlakové potrubia. Lietadlový chvost vyrobený z tohto materiálu odoláva extrémnym nárazom prúdeného vzduchu a udržuje stabilný výkon vo vysokohorských a nízkoteplotných podmienkach; pri použití vo vysokotlakových potrubiach možno dosiahnuť bezšvové formovanie technológiou navíjania s odolnosťou proti tlaku vyššou než 50 MPa, čo spĺňa požiadavky priemyselného vysokotlakového prepravného systému.

Všetky špecifikácie umožňujú prispôsobenie so šírkou 1 meter až 1,2 metra, čím sa zníži počet spojov pri výrobe veľkých komponentov a súčasne sa znížia náklady na procesy a riziká kvality.

3. Plné výhody dimensionalít v celom rozsahu, vhodné pre komplexné prevádzkové prostredia

Okrem základných mechanických vlastností má UHN-46T jednosmerný prevlek z uhlíkových vlákien aj viacrozmerné výkonné výhody, ktoré môžu zvládnuť zložité scenáre použitia v rôznych oblastiach:

• Zníženie vibrácií a odolnosť voči opotrebovaniu: Výrobok má vynikajúci výkon tlmenia vibrácií, ktorý môže účinne absorbovať energiu vibrácií, znižovať hluk a opotrebovanie komponentov v komponentoch, ktoré sú náchylné na vibrácie, ako sú automobilové podvozky a priemyselné obrábkové stroje; Koeficient trenia je len 0,15 (približne Je vhodný pre mechanické spoje a komponenty prevodovky s častým trením.
• Odolnosť voči korózii a dlhá životnosť: Živica používa odolný voči kyselinám a zásadám modifikovaný vzorec, vďaka čomu môže mať životnosť viac ako 15 rokov v agresívnych prostrediach, ako sú námorné lode alebo chemické zariadenia, čo je o 50 % dlhšie v porovnaní s bežnou preimpregnovanou uhlíkovou vlákninou. Napríklad pri použití na nosné konštrukcie paluby lodí odoláva korózii spôsobenej mořskou soľou a zabráni štrukturálnemu poškodeniu spôsobenému starnutím materiálu.
• Vysoká tvárivosť a jednoduchosť spracovania: Výrobok sa dá vyrobiť do akéhokoľvek tvaru podľa tvaru formy, či už ide o komplexné zakrivené plochy stien kabíny lietadla alebo aerodynamickú štruktúru podvozku športovej karosérie, dokonale prilieha k forme a chyba rozmerovej presnosti po vytvárnaní je kontrolovaná v rámci ± 0,2 mm. Súčasne počas spracovania vlákna neradia ani neoddelia vrstvy, miera odpadu je nižšia ako 5 %, čo je výrazne pod priemernou úrovňou odvetvia 10 %, čím sa znížia výrobné náklady.

4. Prispôsobenie systému živice podľa požiadaviek konkrétneho scenára

Na rozdiel od tradičných predimpregnovaných materiálov s pevnými zloženiami, unidirekčné predimpregnované uhlíkové vlákna UHN-46T umožňujú úpravu systému živice podľa potreby a optimalizáciu vlastností na základe špecifických požiadaviek rôznych oblastí:

• V leteckom priemysle sa používajú tepelne odolné živice, ktoré zabezpečujú stabilné vlastnosti impregnovaného materiálu v prostredí s teplotami vyššími ako 150 ℃, čo je vhodné pre vonkajšie komponenty lietadlových motorov.
• V automobilovom priemysle sa používajú rýchlo tuhnúce živice, ktoré skracujú dobu tuhnutia na menej ako 30 minút a zvyšujú efektivitu hromadnej výroby súčastí športových áut.
• V oblastiach námornej a chemickej techniky sa používajú korózne odolné živice, ktoré zvyšujú odolnosť materiálov voči morskej vode a chemickým reagentom a predlžujú životnosť zariadení.
• V oblasti vysokorozpočtových kultúrnych a športových potrieb sa používa živica s vysokou húževnatosťou na zvýšenie odolnosti produktu voči nárazu a ohybu. Napríklad rukoväť golfovej palice môže pri náhodnom náraze tlmiť nárazovú silu prostredníctvom húževnatosti živice, čím sa zabráni zlomeniu.

Prispôsobené systémy živíc nielen rozširujú aplikačné hranice produktov, ale tiež zabezpečujú optimálny výkon v každej situácii, čím sa vyhýbajú nadbytočnému alebo nedostatočnému výkonu spôsobenému materiálmi typu „jedna veľkosť pre všetkých“.

5. Diferencovaný dizajn, vytváranie konkurenčných bariér na trhu

Medzi jednosmernými výrobkami z predimpregnovaného uhlíkového vlákna tej istej kategórie si UHN-46T vytvára jadro konkurencieschopnosti:

• Technologická diferenciácia: Samostatne vyvinutý proces povrchovej úpravy vlákien zvyšuje adhéznu pevnosť medzi uhlíkovým vláknom a živicou o 40 %, čím sa predchádza problému s oddeľovaním rozhrania, ktorý je bežný pri tradičných prepregoch; výber vlákien s modulom 46 GPa vedie vo výkone medzi produktmi tejto kategórie a je kompatibilný so scénármi úrovne 40T, čo pokrýva širší rozsah trhových požiadaviek.
• Odlišnosť služieb: Okrem individuálnych špecifikácií a žívíc poskytujeme aj podpornú technologickú podporu, napríklad poskytujeme optimalizačné riešenia parametrov lisovania za tepla pre zákazníkov z leteckej a vesmírnej techniky alebo poskytujeme sprievodné pokyny procesov formovania pre automobilových zákazníkov, aby im pomohli rýchlo zaviesť výrobu a znížiť technické bariéry.
• Odlišnosť nákladov: Prostredníctvom veľkosériovej výroby a optimalizácie procesov, pri zachovaní vysokého výkonu, sa podarilo udržať náklady bežne používaných špecifikácií, ako sú 25 g a 30 g, o 15 % pod priemernou úrovňou odvetvia, čo zákazníkom poskytuje možnosť výberu „vysokého výkonu + vysokého cenového pomery“ a umožňuje vyhnúť sa cenovému tlaku spôsobenému homogénnou konkurenciou.