A-10 special brandrätande prepreg för järnvägstransit

Flamskyddande kolfiberprepreg: dubbel garanti för brandsäkerhet och strukturell prestanda inom järnvägstransit

Inom tillverkning av utrustning för järnvägstransit är materialens brandsäkerhet lika viktig som deras strukturella mekaniska egenskaper. Detta flamskyddande kolfiberprepreg använder modifierad epoxihart som kärnhartsystem, kombinerat med halogenfritt flamskyddande harts och latenter härdmedel, och omfattar dominerande former såsom envägs kolfiberprepreg och kolfiberflätsprepreg. Det uppfyller inte bara de högsta brandskyddskraven enligt DIN 5510 och EU EN45545 HL3 för järnvägstransit, utan erbjuder även ett materialsystem som kombinerar säkerhetsbeskydd och lättviktsfördelar för karossstrukturer och inredningskomponenter i tunnelbanor, höghastighetståg och regiontåg, vilket fyller en lucka i användningen av traditionellt kolfiberprepreg i scenarier med höga krav på flamskydd.

Kärnfördel: Balanserar brandsäkerhet, strukturell prestanda och processanpassning

1. Högsta nivå av brandcertifiering, bygger en stark säkerhetsbarriär för järnvägstransit

Som en särskilt utvecklad flamskyddsprepreg för järnvägstransitscenarier uppfyller produkten branschens högsta standarder vad gäller brandmotstånd. Harzsystemet använder en tredelad kombination av "modifierad epoxiharts+halogenfritt flamskyddsharts+dold härdningsmedel", och den halogenfria formeln undviker från källan utsläpp av giftiga gaser och frätande rök vid brand, vilket uppfyller kärnkraven för personsäkerhet inom järnvägstransit; Dolda härdningsmedel säkerställer att prepregen förblir stabil under lagring och bearbetning, och endast snabbhärdas vid specifika temperaturer utan att påverka effektiviteten hos flamskyddskomponenterna.

Enligt auktoritativa tester uppfyller flamskyddande karbonfiberprepreg två stora internationella standarder för brandskydd: för det första den tyska DIN5510-standarden, som uppnår nivå S4 (extremt låg röktäthet), SR2 (extremt låg röktoxicitet) och ST2 (långsam brandframtid) när det gäller nyckelindikatorer såsom röktäthet, värmefrigittningshastighet och flamförbränningshastighet; för det andra EU:s EN45545 HL3-nivå, som tål hög temperatur och eld i mer än 20 minuter och ändå behåller en viss strukturell hållfasthet efter bränning, vilket ger värdefull tid för nödutrymning vid tågbrand. Jämfört med vanlig karbonfiberprepreg har dess flamskyddande prestanda förbättrats med över 100 %, vilket helt löser problemen med traditionella karbonfibermaterials brännlighet och hög rökutveckling vid förbränning. Den är lämplig för centrala delar såsom struktur i spårfordon, stolsram, inre skiljeväggar etc.

2. Mångformig produkttäckning, anpassad till de komplexa strukturella kraven inom järnvägstransit

• Produktfamiljen inkluderar två kärnformer: envägigt karbonfiberprepreg och vävt karbonfiberprepreg, vilka kan väljas flexibelt beroende på de strukturella kraven hos olika komponenter i järnvägstransit, och möjliggör designbekvämligheten "ett material för flera användningar".
• Envägigt kolfiberprepreg: Det använder envägigt arrangerad kolfiber med hög rätlinjighet, med en fiberriktningens konsekvens på över 99 %, samt utmärkta axiella mekaniska egenskaper. Lämpligt för strukturella komponenter som tågkarossens sidoväggar och golvbalkar som behöver bära längsgående laster. Förbättrar komponenternas drag- och böjstyrka samtidigt som vikten minskas, och kan reducera vikten med 30–40 % jämfört med traditionella metallmaterial
• Kolfiber väv impregnerad: Baserat på ren väv, twillväv och andra tygstrukturer har det utmärkta plana isotropa egenskaper samt starkare slag- och skjuvhållfasthet. Kan användas för komponenter såsom tågsätesramar, inredningspaneler, bagagehyllor med mera. Det säkerställer inte bara säkerhet genom brandsäkra egenskaper, utan förbättrar även interiörens estetik genom tygstrukturer

Båda formerna av brandskyddande impregnerade material kan användas separat eller kombineras för lagerläggning. Till exempel kan fordonets struktur ha en sammansatt design av "enaxligt impregnerat material + vävt impregnerat material", där enaxligt material används i längdriktning för att öka hållfastheten och lokalt vävt material används för att förbättra slaghållfastheten, vilket balanserar strukturella prestanda och användningskrav.

3. Utmärkta mekaniska egenskaper, balanserar lättvikt och strukturell stabilitet

Som ett högpresterande kolfiberförimpregnerat material förlorar produkten inte de mekaniska fördelarna med kolfiber vid sidan av sina flamskyddande egenskaper. Genom att optimera gränssnittsbindningsprocessen mellan harts och kolfiber kan hartsen jämnt tränga in i fibrerna, minska bubblor och defekter vid gränssnittet samt fullt ut nyttja de mekaniska egenskaperna hos kompositmaterialet. Efter tester har det kompositmaterial som framställts från det flamskyddande kolfiberförimpregnerade materialet en dragstyrka på över 1800 MPa vid 0°, en dragstyvhet på över 120 GPa vid 0° och en böjstyrka på över 1500 MPa. Även i komplexa användningsmiljöer, såsom hög temperatur och fuktighet inom järnvägstransport, kan behållningen av mekaniska egenskaper ändå uppnå över 85 %. Jämfört med traditionella flamskyddande metallmaterial (till exempel flamskyddande aluminiumlegering) kan produktens vikt minskas med 40–50 % vid samma strukturella hållfasthet, vilket direkt minskar tågets totala energiförbrukning och spårbelastning, i linje med utvecklingstrenden för "lätta och energisnåla" lösningar inom järnvägstransport.

Samtidigt kontrolleras produktdensiteten strikt till minst 5 % för att säkerställa en jämn fördelning av fibrer i prepregen, undvika svaga mekaniska egenskaper orsakade av lågt lokalt fiberinnehåll, säkerställa tågets strukturella stabilitet under långvarig drift och minska underhållskostnaderna.

4. Flexibel processanpassning för att möta behoven av storskalig produktion inom rälsburen transport

I svar på produktionskarakteristiken "många specifikationer och stora mängder" hos komponenter för rälsburen transport har denna flamskyddande kolfiberprepreg god processanpassningsförmåga och kan användas med de två dominerande processerna varmpressformning och komprimeringsformning. Härdområdet är brett, från 100 till 160 ℃. Företag kan flexibelt justera processparametrar utifrån behov från befintlig utrustning och komponenter, utan krav på ytterligare ombyggnad av utrustning, vilket minskar produktionshinder.

• Varmpressformning: Lämplig för stora och komplexa strukturella komponenter (till exempel hela sidoväggen på vagnkroppen), där det förimpregnerade materialet fullständigt härdas genom enhetlig tryck- och temperaturkontroll i hetpressuken. Den resulterande formskivans ytyta är mycket jämn, med få interna defekter och stabila mekaniska egenskaper, vilket möter de höga kraven både på utseende och struktur hos vagnkroppen.
• För att göra en sådan konstruktion: lämplig för små och medelstora standardkomponenter (till exempel sätesramar och inredningspaneler), med hög formsättningshastighet, kort tillverkningstid och enkelmodusproduktionstid som kan hållas under 30 minuter. Den passar för den omfattande produktionstakten inom rullande materiel, och kompressionsformsättningsprocessen kan exakt kontrollera komponenternas dimensionsnoggrannhet, vilket minskar behovet av efterföljande bearbetningssteg.

Dessutom har det förimpregnerade materialet utmärkt lagringsstabilitet och kan förvaras i mer än 6 månader i en lågtemperaturmiljö på -18 ℃. Efter att det tagits ut kan det sättas in i produktion utan lång uppvärmning, vilket minskar produktionsväntetid och förbättrar produktiviteten.

5. Differentierad design, bygger konkurrensfördelar på marknaden

Inom brandhämmande prepreg-produkter i samma kategori bygger denna produkt sin kärnkompetens på "låg reproducerbarhet + hög anpassning". Å ena sidan genomförs differentierad design vad gäller hartsformel, fiberurval och processparametrar – till exempel tillsätts unika åldersbeständigahetskomponenter i hartssystemet, vilket gör att produktens livslängd i miljöer med långvarig solljuspåverkan samt förändringar i temperatur och fuktighet inom järnvägstransport kan förlängas till över 15 år, långt bortom den genomsnittliga livslängden hos liknande produkter på 10 år; Å andra sidan kan skräddarsydda tjänster erbjudas enligt kundens behov, till exempel justering av brandhämmningsnivåer (anpassade efter behov från EN45545 HL1 till HL3), optimering av härdningstemperaturer (anpassade till olika utrustningars temperaturintervall), justering av fibrernas ytviktsdensitet (fullständigt täckt från 100 g/㎡ till 600 g/㎡), för att möta de personliga kraven från olika komponenter inom järnvägstransport (från strukturella delar till inredningsdelar) och undvika marknadstryck orsakat av homogen konkurrens.