A-13 Ojačani preimpregnat

Ojačani prepeg od karbonskih vlakana: rešenje za kompozitne materijale sa visokom žilavošću u uslovima dinamičkog opterećenja

У областима као што су ветроенергија, возила са новим изворима енергије и високотехнолошка опрема која је под утицајем дуготрајних динамичких оптерећења, жилавост и отпорност материјала на замор директно одређују век трајања компонената. Овај појачани прекрепрегирани угљенични влакна користи специјални појачани смолни систем као основни систем за везивање, обухватајући два главна облика: усмерене прекрепрегиране угљеничне влакна и тканину од прекрепрегираних угљеничних влакана. Захваљујући ефикасном проникавању и везивању смоле и влакана, након полимеризације ови материјали имају не само изузетна механичка својства, већ и изванредну стабилност у влажним и топлим условима, те могу стабилно да функционишу у динамичким условима оптерећења, као што су дуготрајне вибрације и ударци. Ови материјали представљају избор који равномерно балансира чврстоћу и жилавост за примену у лопатицама турбина за ветрове, деловима шасија аутомобила и високотехнолошким машинским конструкцијама, превазилазећи ограничења традиционалних прекрепрегираних угљеничних влакана која имају високу крутост, али ниску жилавост.

Osnovna prednost: Višedimenzionalna garancija proboja otpornosti, stabilnih performansi i prilagodljivosti sceni

1. Omogućeno specijalizovanim očvršćujućim smolama, značajno poboljšava udarnu čvrstoću materijala i otpornost na zamor

Očvršćena smola je ključni tehnički akcenat ovog preprema. Za razliku od tradicionalnih običnih smola, koristi kompozitnu formulu „epoksi smola + agens za očvršćivanje sa jezgro-omotač strukturom + modifikator fleksibilnih lanaca“ i optimizuje tvrdoću smole kroz dizajn na molekularnom nivou: agens za očvršćivanje sa jezgro-omotač strukturom može formirati male elastične čestice nakon stvrdnjavanja smole. Kada materijal bude izložen udaru, ove čestice mogu apsorbovati energiju udara i sprečiti brzo širenje pukotina; modifikatori fleksibilnih segmenata mogu povećati fleksibilnost molekulskih lanaca smole i smanjiti nagomilavanje napona u materijalu pod dugotrajnim dinamičkim opterećenjima.

Према ауторитетном тестирању, индекс чврстоће овог појачаног карбон фибер преега постигао је значајне проломе: композитни материјал направљен од унидирекционалног карбон фибер преега има повећање ударне ударања за више од 60% у поређењу са обичним карбон фибер преегом, и повећање издужења при прекиду за 45%; чврстоћа на смичење карбон фибер тканине преега побољшана је за 55%. Након 1 милион циклуса динамичког оптерећења, стопа задржавања механичких својстава и даље прелази 90%, знатно више од просечних 75% за обични преег. На пример, код перки за турбине ветра, након употребе овог појачаног преега, време отпорности перака у условима јаких вибрација ветра продужено је на више од 20 година, што је 30% више него код традиционалних материјала, и значајно смањује трошкове одржавања опреме за производњу електричне енергије из ветра. У исто време, густина производа строго је контролисана на не мање од 5% како би се осигурала равномерна дистрибуција влакана и смоле, као и спречило појављивање слабих тачака у чврстоћи услед недовољне локалне густине.

2. Dvostruka zaštitna obloga proizvoda, prilagođena zahtevima napona u različitim scenarijima dinamičkog opterećenja

Porodica proizvoda uključuje unidirekcionalni preimpregnirani ugljenični vlakna i preimpregniranu tkaninu od ugljeničnih vlakana, koja se može fleksibilno birati u zavisnosti od karakteristika napona i vrsta dinamičkog opterećenja različitih komponenti, ostvarujući performanski prednost „prilagođavanja po potrebi“.

• Unidirekcionalni prepeg od ugljeničnog vlakna: Користи се висока равност и низ од једносмерних једнодирекционалних угљеничних влакана, са конзистентношћу правца влакана преко 99,5%, и изузетно се показује у сценаријима динамичког оптерећења на осовини. Подесан је за компоненте који могу да поднесу дуготрајна истезања и вибрације савијања, као што су главни зрак турбинских лопатица, уздужне греде шасија возила са новим енергијским изворима и предајни валјци висококвалитетних алатних машина. Његова перформанса отпорности на умор на осовини је изузетна и може непрекидно радити 5000 сати без значајног пада перформанси у условима вибрација високе фреквенције од 10Hz, испуњавајући захтеве структуралне стабилности под динамичким оптерећењем.
• Препрег од угљеничног влакна На основу равних и сајгусних тканина, има изузетна изотропна својства у равни и већу отпорност на утицаје из различитих правца и вибрације услед смичења. Подесно за компоненте сложених облика који су изложени неуниформним динамичким оптерећењима, као што су греде за сударе код батеријских пакета у возилима на нову енергију, спојнице за висококвалитетну опрему и коренски делови лопатица турбина за ветер. Структура тканине побољшава расподелу напона у прегу. Када је изложен локалном удару, енергија се брзо може пренети на целу површину тканине, чиме се спречава локално пуцање и побољшава отпорност компоненте на кварове.

Две форме прега могу се користити у комбинацији, на пример, лопатице турбина за ветер могу имати дизајн „ундирекционални прег (главна греда, против аксијалних вибрација) + тканый прег (корен лопатице, против удара услед смичења)“, што узима у обзир захтеве динамичког оптерећења различитих делова и максимално искоришћава перформансе материјала

3. Izuzetna vlažna i topla stabilnost, pogodno za složene uslove u eksploataciji

Динамички сценарији оптерећења често су праћени сложеним срединама као што су влажна топлота и наизменичне високе и ниске температуре. Традиционални карбонски влакански пре-прег подложан је квару интерфејса због апсорпције воде у смоли, топлотног ширења и скупљања, што утиче на жилавост и механичка својства. Ова појачана карбонска влакна има изузетну стабилност на влажну топлоту кроз оптимизацију формуле смоле и побољшање процеса продирања: хидрофобни компоненти додати појачаној смоли могу смањити брзину апсорпције воде. Након квашења у влажној и топлој средини од 85 ℃ и релативној влажности од 85% током 1000 сати, стопа апсорпције воде и даље је испод 1,5%, знатно испод индустријског просека од 3% за обичне пре-прегове; У исто време, чврстоћа везивања интерфејса између смоле и карбонских влакана повећана је за 25%, што ефикасно спречава одслојавање интерфејса изазвано променама температуре.

У практичној употреби, ова предност у перформансама је посебно кључна: када се користи за делове шасије возила са новим изворима енергије, може да издржи екстремне циклусе температуре од -40 ℃ до 120 ℃ и одржава стабилност и жилавост чак и у кишним, снежним и влажним условима; када се користи за лопатице морских ветрогенератора, може да отпорни на ерозију услед високог прскања сољи и високе влажности, спречавајући смањење жилавости лопатица изазвано старењем услед влажне топлоте. Након тестирања, динамички век замора производа у влажним и топлим срединама повећан је за 40% у односу на обични пре-импрегнирани материјал, осигуравајући поузданост перформанси компонената током целог њиховог животног циклуса.

4. Зрео процес прилагодљивости ради задовољавања потреба масовне производње

Упркос својим значајним предностима у перформансама, овај побољшани прегрег од карбонске влакна одржава изузетну компатибилност са процесима и може се користити у оквиру главних процеса производње композитних материјала, као што су ваљкање под високом температуром, пресовање и ливење у вакуумској кеси. Не захтева додатне измене опреме код предузећа и смањује баријере у производњи.

• Обликовање горењем под притиском: Погодно за висококвалитетне делове са изузетно високим захтевима за прецизношћу и перформансама (на пример, делови за аеропростор), контролисано једноликим притиском (0,8~1,5MPa) и температуром (120~150 ℃), при чему побољшани резин потпуно продре кроз влакна, а једноликост чврстоће обликованих делова достиже преко 98%, без локалних разлика у перформансама.
• Tlačno oblikovanje: погодно за сценарије велике производње као што су возила са алтернативном енергијом и ветровита енергија, са високом ефикасношћу ливења, време производње једне серије може се контролисати у оквиру 40-60 минута, а процес компресионог ливења омогућава прецизну контролу величине компоненти, смањује накнадне кораке обраде и снижава трошкове производње.
• Ливење у вакуумској кеси: Погодно за велике компоненте (као што су турбинска крила ветрогенератора дужа од 15 метара), проток смоле и испуштање ваздуха остварују се помоћу вакуумског негативног притиска, чиме се трошкови ливења смањују за 35% у односу на технологију под притиском у топлом резервоару, истовремено осигуравајући потпуну перформансу појачане смоле.

Поред тога, производ има изузетну стабилност складиштења и може се чувати више од 6 месеци у ниској температурној средини од -18 ℃. Након вађења, може се одмах употребити у производњи без потребе за дугим загревањем, чиме се смањује време чекања у производњи и прилагођава брзом ритму индустријске серијске производње.

5. Диференциран дизајн, изградња баријера тржишне конкуренције

С једне стране, спроводе се диференциране иновације у формулацији смоле, избору влакана и процесу појачавања — на пример, независно развијени модификатор језгро-омотач структуре може остварити прецизну равнотежу између жилавости и крутости, избегавајући уобичајени проблем у индустрији да „појачавање мора смањити крутост“, тако да производ може одржати уздужну чврстоћу на затезање већу од 1750 МПа, истовремено побољшавајући жилавост;

Са друге стране, нудимо флексибилне прилагођене услуге које могу подесити ниво издржљивости (од „умерене издржљивости“ до „високе издржљивости“, прилагођено потребама клијената), густину влакана на површини (пун опсег од 100~800 g/㎡) и садржај смоле (35%~50%, подесиво) како би испунили персонализоване захтеве различитих услова динамичког оптерећења. На пример, у складу са захтевима за сударним гредама у возилима на нове енергије, може се прилагодити унитретна прегрега од угљеничних влакана са „високом ударном издржљивошћу“; Кao одговор на захтеве за лопатицама турбина за ветер, може се прилагодити прегрега од тканине од угљеничних влакана са „високом стабилношћу на влажност и топлоту“, чиме се избегава тржишни притисак услед хомогене конкуренције.