A-11 Препрег за ниску температуру отврђивања

Препрег од карбонске влакна отврђен на ниским температурама: ефикасно решење за обликовање у области нових енергија и транспортних система на шинама

Равнотежа између „ефикасног ливања“ и „стабилних перформанси“ увек је била изазов у производњи великих композитних структурних делова у областима нових енергијских возила, ветровитрењача, брзоколичне железнице и других. Наш карбонски прегрег ниске температуре заснован је на две серије температуре чврстења, 80 ℃ и 90 ℃, обухватајући два облика: унидирекционални карбонски прегрег и прегрег од тканине од карбонског влакна. Захваљујући изузетној влажности, изврсној флексибилности и високим механичким својствима, компатибилан је са процесима ливања под топлотним притиском и без притиска. Омогућава избор материјала са ниском потрошњом енергије, високом ефикашношћу и високим квалитетом за велике структурне делове као што су поклопци батеријских пакета нових енергијских возила, лопатице турбина ветра и делови кочнице брзоколичне железнице, разбијајући ограничења традиционалних прегрега са високом температуром чврстења у погледу трошкова ливања и прилагодљивости процеса.

Osnovna prednost: Trostruki proboj u niskoj potrošnji energije pri oblikovanju, visokoj prilagodljivosti i stabilnim performansama

1. Niskotemperaturno otvrdnjavanje na 80 ℃/90 ℃ značajno smanjuje potrošnju energije i troškove proizvodnje

U poređenju sa tradicionalnim preimpregniranim ugljeničnim vlaknima sa temperaturama otvrdnjavanja iznad 120 ℃, dve ključne serije ovog proizvoda (serija sa 80 ℃ otvrdnjavanjem i serija sa 90 ℃ otvrdnjavanjem) temeljno smanjuju potrošnju energije tokom procesa oblikovanja. Uz primjer proizvodnje poklopaca baterijskih paketa za vozila na novu energiju, kada se koristi serija sa 80 ℃ otvrdnjavanjem, potrošnja energije pri jednokratnom oblikovanju smanjuje se za više od 40% u odnosu na tradicionalna visokotemperaturna preimpregnirana vlakna; iako serija sa 90 ℃ otvrdnjavanjem ima nešto veću potrošnju energije, kompatibilna je sa većim brojem smolastih sistema kako bi zadovoljila više mehaničke zahteve za lopatice vetrenjača i delove karoserije brzih vozova.

Kovanje na niskoj temperaturi ne samo da smanjuje troškove potrošnje energije, već i smanjuje habanje opreme i proizvodne rizike. S jedne strane, okruženje sa niskom temperaturom može produžiti vek trajanja grejne opreme (poput kalupa za toplu prešu i mašina za oblikovanje) i smanjiti troškove održavanja opreme preduzeća; s druge strane, izbegava se termička deformacija materijala uzrokovana visokim temperaturama, što je posebno pogodno za velike strukturne komponente poput lopatica vetrenjača dužih od 10 metara. Kovanje na niskoj temperaturi može smanjiti temperaturna naprezanja u različitim oblastima, smanjiti verovatnoću pucanja i izobličenja formiranih delova, a istovremeno proces kovanja na niskoj temperaturi ne zahteva dugo vreme predgrevanja, skraćujući proizvodni ciklus pojedinačne serije za 25%, prilagođavajući se proizvodnom ritmu „razmera i brza isporuka“ u industrijama kao što su vozila na novu energiju i vetrenjače.

2. Višenamenska pokrivenost proizvoda, prilagođena zahtevima performansi različitih strukturnih komponenti

Porodica proizvoda uključuje unidirekcionalni prepeg od ugljeničnog vlakna i tkaninu od ugljeničnog vlakna impregniranu smolom, koja se može fleksibilno birati u zavisnosti od karakteristika opterećenja i zahteva za oblikovanje strukturnih komponenti u različitim oblastima, ostvarujući dizajnersku prednost „prilagođavanja po potrebi“.

Unidirekciono prepeg od ugljeničnog vlakna: koristi se visoko pravolinijsko uređenje ugljeničnih vlakana u jednom smeru, sa konsistentnošću pravca vlakana većom od 99,5%, i izuzetnim aksijalnim mehaničkim osobinama. Pogodan je za konstrukcione delove koji moraju da podnesu opterećenja u jednom smeru, kao što su noseći poprečni nosači poklopaca baterijskih paketa vozila na obnovljivu energiju, glavni nosač lopatica vetrenjače i uzdužni nosivi delovi karoserije brzokolosne železnice. Gustina se strogo kontroliše na vrednost od najmanje 5% kako bi se osigurala ravnomerna raspodela vlakana. Čvrstoća na zatezanje pri 0° može dostići preko 1700 MPa, a modul elastičnosti pri zatezanju na 0° prelazi 115 GPa, što zadovoljava ključne zahteve „laganosti + visoke čvrstoće“ za velike konstrukcione komponente.

Прег прег од тканине од карбонске vlakana: Заснован на обичним и састраним тканинама, има изузетна својства равнинске изотропије и већу отпорност на удар и смичење. Погодан је за компоненте сложених облика којима је потребна вишенаправљена сила, као што су заштитни делови шасија возила са новим изворима енергије, коренови лопатица ветрогенератора и унутрашњи оквири брзих возова. Структура тканине побољшава флексибилност прег материјала, омогућавајући му да се чврсто прилагоди сложеним површинама калупа. Након обликовања, глаткоћа површине делова је висока, без потребе за додатном полиром, чиме се даље смањују трошкови производног процеса.

Две форме прега могу се користити посебно или комбиновано за слојевитост. На пример, лопатице ветрогенератора могу имати дизајн „ундирекционални прег (главни носач) + тканински прег (корен лопатице)“, што равномерно балансира осну чврстоћу и отпорност корена на смичење, у потпуности искоришћавајући предности различитих облика производа.

3. Izuzetna močivost i prilagodljivost osiguravaju kvalitet oblikovanja velikih strukturnih komponenti

Ovaj preimpregnirani ugljenični vlakno sa niskom temperaturom otvrdnjavanja postiže potpunu inkapsulaciju ugljeničnih vlakana optimizacijom formule smole i procesa prodiranja. Sistem smole koristi modifikovanu epoksidnu smolu, koja ima dobru tečnost i visoku kompatibilnost sa ugljeničnim vlaknima. Ona može proći kroz svaki snop ugljeničnih vlakana, smanjujući mehuriće na međupovršini i nedostatke, i postiže jednoličnost prodiranja veću od 99%. Izuzetna močivost ne samo da poboljšava mehanička svojstva kompozitnih materijala, već i povećava stabilnost u okolini. U ciklusima visoke i niske temperature kod vozila na obnovljivu energiju (-40 ℃~85 ℃) i u spoljnim vlažnim i toplim uslovima vetrenih elektrana, stopa zadržavanja mehaničkih performansi komponenti i dalje može dostići više od 88%.

Usaglašenost i prilagođenost su ključni pokazatelji za formiranje velikih strukturnih komponenti, a ovaj proizvod izuzetno dobro zadovoljava te zahteve. Bez obzira da li je reč o ravnom poklopcu baterije novog tipa energije ili o složenoj zakrivljenoj komponenti trupa brzog voza, preimpregnacija čvrsto naleže na površinu kalupa bez nabora ili mehurića vazduha. Uzimajući za primer formiranje bočnih ploča trupa brzog voza (sa poluprečnikom krivine većim od 2 metra), kada se koristi preimpregnirana ugljenična vlakna, stepen lepljenja iznosi 99,2%, dok je dimenzioni greška formiranih komponenti kontrolisana unutar ±0,5 mm, što je znatno ispod industrijskog standarda od ±1 mm, čime se smanjuje potreba za podešavanjem tokom kasnijeg sklapanja.

4. Kompatibilan sa procesima pod visokim pritiskom i bez visokog pritiska, čime se smanjuje prag za opremu za proizvodnju

Kao odgovor na razlike u opremi i konfiguraciji kod različitih preduzeća, proizvod je savršeno kompatibilan sa procesima oblikovanja pod toplim pritiskom i bez toplotnog pritiska (kao što su oblikovanje pod pritiskom i oblikovanje vakuumskom torbom), bez potrebe za dodatnom modifikacijom opreme kod preduzeća, čime se znatno smanjuju barijere u proizvodnji.

Oblikovanje pod toplim pritiskom: pogodno za komponente koji zahtevaju izuzetno visoku preciznost i performanse, kao što su ključni strukturni delovi karoserije brzog voza. Ravnomerni pritisak (0,5~1,5 MPa) i kontrola temperature pri toplom pritisku dalje poboljšavaju efekat vlaženja preimpregnata, smanjuju unutrašnje nedostatke i osiguravaju da fluktuacija mehaničkih osobina oblikovanih delova bude manja od 3%, ispunjavajući stroge standarde visokokvalitetne opreme.

Nemodro formiranje: poput kompresionog formiranja, pogodno za masovnu proizvodnju poklopaca baterijskih paketa vozila na novu energiju i lopatica vetrogeneratora, sa niskim troškovima ulaganja u opremu i visokom efikasnošću proizvodnje; Formiranje vakuumskom kesom pogodno je za male serije i velike komponente (poput lopatica vetrogeneratora dužih od 15 metara), kod kojih se protok smole i ispuštanje ostvaruje putem vakuumskog podpritiska, smanjujući troškove formiranja za 30% u poređenju sa tehnologijom vrućeg prešovanja.

U oba procesa, proizvod može održati stabilan efekat stvrdnjavanja – serija za stvrdnjavanje na 80 ℃ zahteva samo 60 minuta u formiranju vakuumskom kantom; Serija za stvrdnjavanje na 90 ℃ može skratiti vreme stvrdnjavanja na 45 minuta u kompresionom formiranju, ostvarujući ravnotežu između efikasnosti i kvaliteta.

5. Диференциран дизајн, изградња баријера тржишне конкуренције

Међу производима прегрега са ниском температуром вулканизације исте категорије, са једне стране, спроводи се диференцирана иновација у формули смоле, избору влакана и систему вулканизације – на пример, у смолу се додају јединствени састојци који спречавају старење, чиме се продужује век трајања производа у спољашњем окружењу ветрењаче на више од 20 година, што је знатно дуже од просечног века трајања сличних производа од 15 година; са друге стране, обезбеђујемо флексибилне услуге по меру које могу прилагодити температуру вулканизације (на пример, модели по налогу са 85 ℃), површинску густину влакана (покривеност од 100g/м² до 800g/м²) и садржај смоле (подешив од 35% до 50%) у складу са захтевима клијената, како би се испуниле посебне потребе различитих сегментисаних сценарија као што су возила на нове енергије, ветрењаче и високобрзинске железнице, те избегло ценовно оптерећење услед хомогене конкуренције.