A-17 UIN-36T UD uhlíkový vlákenný prepreg

UIN-36T jednosmerný prepreg z uhlíkovej tkaniny: preferované riešenie pre vysokovýkonné kompozitné materiály vo viacerých oblastiach

V oblastiach leteckej a kozmickej techniky, luxusných automobilov, priemyselného vybavenia a výrobkov pre kultúru a šport sa požiadavky na ľahkosť, vysokú pevnosť a prispôsobivosť materiálov konkrétnym podmienkam čoraz zvyšujú. Jednosmerný prepreg z uhlíkovej tkaniny UIN-36T je založený na vlákne s modulom 36 GPa (36TON) ako jeho základnom výkone. Nie je len kompatibilný s aplikačnými scenármi 30T jednosmerného prepregu z uhlíkovej tkaniny, ale pokrýva aj viacero špecifikácií plošných hustôt uhlíkových vlákien, ako sú 25 g, 30 g, 75 g a 100 g. Podporuje prispôsobenie šírok v rozmedzí od 0,9 metra do 1,3 metra a prípadne aj úpravu systému živice podľa potreby. Vďaka svojim komplexným výhodám, ako je vysoká pevnosť, nízka hustota, vysoká odolnosť voči únave a vynikajúca tvárnosť, poskytuje spoľahlivú materiálovú podporu pre rúrky z uhlíkovej tkaniny, dosky z uhlíkovej tkaniny a rôzne tvary dielov, zároveň vyhovuje individuálnym požiadavkám nosných konštrukcií v leteckej a kozmickej technike, karosérií vozidiel, vysokohodnotných výrobkov pre kultúru a šport a prekonáva obmedzenia tradičných materiálov z hľadiska výkonu a prispôsobenia procesom.

Základné výhody: trojité zaručenie vynikajúceho výkonu, flexibilnej prispôsobiteľnosti a adaptácie na všetky scenáre

1. Výkon jadra s vysokým modulom 36 GPa, ktorý tvorí základ spoľahlivosti nosných konštrukcií

Kľúčovou konkurenčnou výhodou jednosmerného prepregu z uhlíkových vlákien UIN-36T je modul vlákna 36 GPa, čo mu umožňuje dosiahnuť vyššiu tuhosť pri nižšej hmotnosti v nosných konštrukčných prvkoch. Zároveň je kompatibilný so scénármi strednej až vysokej pevnosti používajúcimi 30T jednosmerný prepreg z uhlíkových vlákien, čo zvyšuje jeho uplatniteľnosť. Návrh usporiadania jednosmerných vlákien (so zhodou smeru vlákien 99,8 %) maximalizuje využitie osových mechanických vlastností uhlíkových vlákien. Po autorizovanom testovaní sa ukázalo, že pevnosť v ťahu pri 0° dosahuje viac ako 2600 MPa, čo je o 28 % vyššie ako u bežného 30T jednosmerného prepregu z uhlíkových vlákien; ohybová pevnosť presahuje 2000 MPa a pri dlhodobých dynamických zaťaženiach, ako sú vibrácie lietadla počas letu alebo nárazy pri jazde automobilu na vysokej rýchlosti, zostáva úroveň únavovej pevnosti vyššia než 88 %, čo výrazne prevyšuje priemernú úroveň v odvetví vo výške 80 %, čím sa zabezpečuje stabilita kľúčových konštrukčných prvkov počas dlhodobého používania.

Zároveň je hustota produktu prísne kontrolovaná na hodnote minimálne 5 %, aby sa zabezpečilo rovnomerné rozmiestnenie uhlíkových vlákien v prepregu bez akýchkoľvek miest s oslabenými vlastnosťami spôsobených lokálnym nedostatkom vlákien. Na príklade krídel lietadiel v oblasti leteckej techniky po použití unidirekčného prepregu z uhlíkových vlákien UIN-36T hmotnosť komponentov klesla o 48 % v porovnaní s tradičnými hliníkovými zliatinami, pričom tuhosť stúpla o 35 %, čo priamo vedie k nižšej spotrebe paliva a nižšiemu vzletovému zaťaženiu lietadla; Pri aplikácii tlakových nádob v priemyselných zariadeniach ich vysokopevnostné vlastnosti umožňujú znížiť hrúbku steny nádoby o 28 % a zvýšiť odolnosť voči tlaku na viac ako 45 MPa, čím sa dosiahne rovnováha medzi bezpečnosťou a ľahkosťou.

2. Pokrytie viacerých špecifikácií plošnej hustoty, presné prispôsobenie požiadavkám výkonu v konkrétnych aplikáciách

Výrobok je založený na diverzifikovanom špecifikačnom systéme povrchovej hmotnosti uhlíkových vlákien, ktorý sa pohybuje od ultraľahkých 25 gramov/štvorcový meter až po vysokovýkonné 100 gramov/štvorcový meter. Možno ho flexibilne vybrať podľa požiadaviek na hmotnosť a pevnosť rôznych komponentov v rôznych oblastiach, čím sa dosiahne efektívna adaptácia prostredníctvom „prispôsobenia na požiadanie“:

• ultraľahké špecifikácie 25 g a 30 g: charakterizované „ultimatívnou ľahkosťou“, vhodné pre kvalitné produkty v oblasti kultúry a športu a pre presné komponenty, ako sú udice alebo držiaky pre hole na golf. Udica vyrobená z predimpregnovaných uhlíkových vlákien s hmotnosťou 25 g je o 18 % ľahšia než bežné uhlíkové udice a má lepšiu húževnatosť. Odolá ťahovej sile ryby s hmotnosťou vyše 5 kg bez ľahkého zlomenia; Špecifikácia 30 g sa používa pri lyžiarskych paliciach, aby zabezpečila odolnosť proti ohýbaniu a zároveň znížila hmotnostné zaťaženie pre športovcov počas kyvu, čím sa zlepší presnosť pohybov a explozívna sila.
• stredná špecifikácia 75 g: Vyváženie ľahkosti a štrukturálnej stability, s dôrazom na automobilový priemysel a oblasť železničného dopravného prenosu, ako sú rámy dverí športových áut a držiaky sedadiel metra. Komponenty automobilových dverí vyrobené z predimpregnovaného uhlíkového vlákna s hmotnosťou 75 g majú o 42 % nižšiu hmotnosť v porovnaní s kovovými komponentmi a o 25 % vyššiu odolnosť voči nárazu. Efektívne tlmenia nárazovej sily pri kolíziách; keď sa používajú ako držiak sedadla metra, môžu znížiť hmotnosť vozidla o 12 % a zároveň zabezpečiť, že štruktúra nebude počas dlhodobého používania deformovaná vďaka vysokému tuhosti.
• špecifikácia s vysokou hmotnosťou 100 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 aj vo vysokých nadmorských výškach a pri teplotách -50 ℃; pri použití vo vysokotlakových potrubiach sa dosahuje bezšvíkové formovanie vinutím s odolnosťou proti tlaku vyššou ako 48 MPa, čo spĺňa požiadavky na prepravu pod vysokým tlakom v chemickom a energetickom priemysle.

Všetky špecifikácie umožňujú prispôsobenie šírok v rozmedzí od 0,9 metra do 1,3 metra, čím sa zníži počet spojov potrebných pri výrobe veľkých komponentov a súčasne sa znížia procesné náklady a riziká kvality na miestach spojov.

3. Komplexné výhody výkonu na zvládnutie náročných prevádzkových prostredí

Okrem základných mechanických vlastností má jednosmerný prepreg z uhlíkovej tkaniny UIN-36T tiež multidimenzionálne výhody výkonu, ktoré umožňujú prispôsobenie sa komplexným podmienkam použitia v rôznych oblastiach:
Potlačenie vibrácií a odolnosť voči opotrebovaniu: Výrobok má vynikajúce vlastnosti potláčania vibrácií, čo umožňuje efektívne absorbovať vibračnú energiu, znížiť hluk a opotrebovanie komponentov v častiach náchylných na vibrácie, ako sú automobilové podvozky a priemyselné obrábacie stroje; súčiniteľ trenia je len 0,16 (u bežných kovov približne 0,5) a odolnosť voči opotrebovaniu je o 22 % vyššia v porovnaní s bežným prepregom z uhlíkovej tkaniny. Je vhodný pre scenáre s častým trením, ako sú mechanické spoje a prevodové komponenty, čím predlžuje životnosť.

• Odolnosť voči korózii a dlhá životnosť: Smolový systém používa kyselinu a zásadami odolnú modifikovanú formuláciu, vďaka čomu jeho životnosť dosahuje viac ako 14 rokov v agresívnych prostrediach, ako sú námorné lode alebo chemické zariadenia, čo je o 45 % dlhšie v porovnaní s bežným prepregom z uhlíkovej vlákny. Napríklad pri použití na nosné konštrukcie paluby lodí odoláva korózii spôsobenej mořskou soľou, zabraňuje štrukturálnym zlyhániam spôsobeným starnutím materiálu a zníži frekvenciu i náklady na údržbu.
• Vysoká tvárivosť a jednoduchosť spracovania: Výrobok možno vyrobiť do akéhokoľvek tvaru podľa tvaru formy, či už ide o komplexné zakrivené plochy kabíny lietadla alebo aerodynamickú štruktúru podvozku športového automobilu, dokonale sa prispôsobí forme a chyba rozmernej presnosti po vytvárnaní je kontrolovaná v rámci ± 0,2 mm. Počas spracovania vlákna menej tendujú k vláknieniu a delaminácii, miera odpadu je nižšia ako 6 %, čo je výrazne pod priemernou úrovňou odvetvia 10 %, čím sa výrazne znížia výrobné náklady.

4. Prispôsobenie systému živice, rozširovanie hraníc aplikácií v rôznych scenároch

Na rozdiel od tradičných predimpregnovaných materiálov s pevnými zloženiami, jednosmerné predimpregnované uhlíkové vlákna UIN-36T umožňujú úpravu systému živice podľa potreby a optimalizáciu vlastností na základe špecifických požiadaviek rôznych oblastí, čím sa ďalej rozširujú hranice použitia:

• V leteckej a vesmírnej technike sa používajú tepelne odolné živice, ktoré zabezpečujú stabilné vlastnosti impregnovaného materiálu v prostredí s teplotou vyššou ako 140 ℃, čo je vhodné pre komponenty okolo lietadlových motorov a konštrukcie kabín kozmických plánov.
• V automobilovom priemysle sa používajú rýchlo tuhnúce živice, ktoré skracujú dobu tuhnutia na menej ako 28 minút, zvyšujú efektivitu sériovej výroby karosérií športových áut a spĺňajú požiadavky rýchleho tempa výroby v automobilovom priemysle.
• V oblastiach námornej a chemickej techniky sa používajú odolné proti korózii pryskyričné materiály na zvýšenie odolnosti materiálu voči morskej vode a chemickým činidlám. Napríklad pri použití v potrubí s vysokým tlakom môže zabrániť erózii materiálov kyslými a alkalickými médiá, čím zabezpečí bezpečnosť prepravy.
• V oblasti kvalitných kultúrnych a športových potrieb sa používajú pryskyričné materiály s vysokou húževnatosťou na zvýšenie odolnosti produktov voči nárazom a ohybu. Napríklad hriadele golfových palíc môžu vďaka húževnatej pryskyrini utlmiť náhodný náraz, čím sa zabráni ich zlomeniu a zvyšuje sa trvanlivosť produktu.

5. Diferencovaný dizajn, vytváranie konkurenčných bariér na trhu

• Technologická diferenciácia: Samostatne vyvinutý proces povrchovej úpravy z uhlíkovej vlákny zvyšuje adhéznu pevnosť medzi uhlíkovým vláknom a živicou o 38 %, čím rieši problém oddeľovania rozhrania, ktorý je bežný pri tradičných prepregoch; výber vlákien s modulom 36 GPa nielen spĺňa požiadavky stredných až vysokých pevnostných scenárov, ale tiež ponúka nižšie náklady a výrazné výhody z hľadiska cenovej efektívnosti v porovnaní s vysokomodulovými produktmi nad 40 T.
• Odlišnosť služieb: Okrem špeciálnych špecifikácií a žívíc poskytujeme aj podporu príslušných procesov, napríklad poskytujeme optimalizačné riešenia parametrov lisovania za tepla pre zákazníkov z leteckej a vesmírnej techniky a poskytujeme zákazníkom z automobilového priemyslu návod na formovací proces, čím im pomáhame rýchlo riešiť technické problémy vo výrobe a znížiť bariéry pri uvádzaní výrobkov na trh.
• Odlišnosť nákladov: Prostredníctvom veľkosériovej výroby a optimalizácie procesov sa podarilo udržať náklady bežne používaných špecifikácií, ako sú 25 g a 30 g, o 12 % pod priemernou úrovňou odvetvia, čo zákazníkom ponúka možnosť „vysokého výkonu + vysokého cenového pomery“, najmä v oblastiach citlivých na náklady, ako sú kultúrne a športové výrobky vysokej triedy a tuning áut, čo zvyšuje konkurencieschopnosť na trhu.