A-11 Prepreg med låg temperaturhärdning

Kolfiberprepreg med låg temperaturhärdning: en effektiv formningslösning för ny energi och rälsburen transit

Balansen mellan "effektiv formning" och "stabil prestanda" har alltid varit en utmaning vid tillverkning av storskaliga kompositstrukturkomponenter inom områden som elfordon, vindkraft, höghastighetsjärnväg och andra. Vårt kolfiberförimpregnerat material med låg förhärdningstemperatur bygger på två härdningstemperaturserier, 80 ℃ och 90 ℃, och täcker två former: unidirektionellt kolfiberförimpregnerat material och kolfiberduk för impregnering. Med utmärkt våtbarhet, utmärkt flexibilitet och höga mekaniska egenskaper är det kompatibelt med både varmpress- och icke-varmpress-formningsprocesser. Det erbjuder energieffektiva, effektiva och högkvalitativa materialval för stora strukturella komponenter såsom batterilockar för elfordon, vindkraftsblad och karosseridelar till höghastighetsjärnväg, och bryter därmed begränsningarna hos traditionella högtemperaturhärdade förimpregnerade material vad gäller formningskostnad och processanpassning.

Kärnfördel: Tredubbel genombrott inom låg energiförbrukning vid formning, hög anpassningsförmåga och stabil prestanda

1. Lågtemperaturhärdning vid 80 ℃/90 ℃ minskar kraftigt energiförbrukningen och kostnaderna i produktionen

Jämfört med traditionell karbonfiberprepreg med härdningstemperaturer över 120 ℃ minskar de två kärnserierna i denna produkt (80 ℃ härdningsserie och 90 ℃ härdningsserie) grundläggande energiförbrukningen under formprocessen. Som exempel kan nämnas tillverkning av batterihus för elfordon, där användning av 80 ℃ härdningsserien minskar energiförbrukningen per omgång med mer än 40 % jämfört med traditionell högtemperaturprepreg; även om 90 ℃ härdningsserien har något högre energiförbrukning är den kompatibel med fler hartssystem för att möta de högre mekaniska kraven på vindturbinblad och delar till höghastighetsjärnvägsfordon.

Lågtemperaturhärdning minskar inte bara energikostnader, utan också utrustningsslitage och produktionsrisker. Å ena sidan kan en lågtemperatursmiljö förlänga livslängden för uppvärmningsutrustning (såsom varmpressbehållare och formningsmaskiner) och minska underhållskostnaderna för företagets utrustning; å andra sidan undviker man termisk deformation av material orsakad av höga temperaturer, vilket särskilt gör det lämpligt för stora strukturella komponenter såsom vindkraftsblad längre än 10 meter. Lågtemperaturhärdning kan minska temperaturspänningar i olika områden, reducera risken för sprickbildning och vridning av de färdiga delarna, och samtidigt kräver processen inte lång förvärmningstid, vilket förkortar produktionscykeln för en enskild batch med 25 % och därmed anpassar sig till produktionsrytmen "skalbarhet och snabb leverans" inom branscher som elfordon och vindkraft.

2. Mångformig produkttäckning, anpassad till prestandakraven för olika strukturella komponenter

Produktfamiljen inkluderar envägigt kolfiberprepreg och kolfibervävprepreg, vilka kan väljas flexibelt utifrån spänningskarakteristika och formningskrav för strukturella komponenter inom olika områden, och därmed uppnå designfördelen med ”behovsanpassad matchning”.

Enriktad kolfiberprepreg: Den använder en hög rakhet kolfiber med enriktad ordning, med en fiberriktighetskonsekvens på över 99,5 % och utmärkta axiella mekaniska egenskaper. Lämplig för strukturella komponenter som behöver bära enriktade laster, såsom bärkraftiga tvärbalkar i lock till batteripack för elfordon, huvudbalken i vindturbinblad samt längsgående stödkomponenter i kroppen av höghastighetståg. Dess densitet kontrolleras strikt till minst 5 % för att säkerställa jämn fördelning av fibrer. Dragstyrkan i 0° kan uppnå över 1700 MPa, och dragmodulen i 0° överstiger 115 GPa, vilket kan möta kärnkraven på ”låg vikt + hög hållfasthet” för stora strukturella komponenter.

Prepreg av kolfiberduk: Baserat på ren och twillduk har det utmärkta plana isotropa egenskaper samt bättre slag- och skjuvhållfasthet. Lämpligt för komponenter med komplexa former och som kräver flerriktad belastning, såsom chassiskydd för elfordon, bladrotar för vindkraftverk och inramningar för höghastighetståg. Dukstrukturen förbättrar flexibiliteten hos det förimpregnerade materialet, vilket gör att det kan anpassa sig tätt till komplexa formskivor. Efter formning är ytans släthet hög, utan behov av ytterligare polering, vilket ytterligare minskar produktionskostnaderna.

Två former av prepreg kan användas separat eller kombineras för lagerläggning. Till exempel kan vindkraftsblad använda en konstruktion av "enriktat prepreg (huvudbalk) + dukprepreg (bladrot)", vilket balanserar axiell hållfasthet och rotskjuvhållfasthet och fullt ut utnyttjar fördelarna med olika produktformer.

3. Utmärkt våtbarhet och anpassningsförmåga säkerställer kvaliteten vid formning av stora strukturella komponenter

Denna kolfiberprepreg som härddas vid låg temperatur uppnår full inkapsling av kolfibrer genom att optimera hartsformeln och trängningsprocessen. Hartssystemet använder modifierat epoxihart, vilket har god flödighet och hög kompatibilitet med kolfibrer. Det kan tränga in i varje kolfiberbunt, minska gränsskiktets luftbubblor och defekter, samt uppnå en trängningsgrad på över 99 %. Utmärkt våtbarhet förbättrar inte bara de mekaniska egenskaperna hos kompositmaterialen utan även deras miljöstabilitet. Vid temperaturcykler i nya energifordon (-40 ℃~85 ℃) och utomhus fuktiga och varma miljöer i vindkraftverk kan komponenternas bevarande av mekanisk prestanda fortfarande uppnå över 88 %.

Överensstämmelse och passform är nyckelindikatorer för formning av stora strukturella komponenter, och denna produkt presterar utmärkt i detta avseende. Oavsett om det gäller en platt batterilåda för fordon med ny energi eller en komplext formad komponent till en höghastighetsjärnvägs kaross, kan prepregen tätt ansluta till formskivan utan veck eller luftbubblor. Som exempel kan nämnas formning av sidoväggar till höghastighetsjärnväg (med en krökningsradie på mer än 2 meter), där användning av kolfiberprepreg uppnår en anslutningsgrad på 99,2 %, och dimensionsfelet för de formade komponenterna hålls inom ± 0,5 mm, långt under branschstandarden på ± 1 mm, vilket minskar justeringsbehovet under efterföljande montering.

4. Kompatibel med både varmpress- och kallpressprocesser, vilket sänker kraven på produktionsutrustning

Som svar på skillnaderna i utrustningskonfiguration mellan olika företag är produkten helt kompatibel med både varmpressbehållarformning och formning utan varmpress (till exempel komprimeringsformning och vakuumformning), utan att företagen behöver göra ytterligare utrustningsmodifieringar, vilket kraftigt minskar produktionshinder.

Varmpressformning: lämplig för komponenter som kräver extremt hög precision och prestanda, såsom nyckelstrukturkomponenter i höghastighetstågskaross. Den enhetliga tryck- (0,5–1,5 MPa) och temperaturkontrollen i varmpressen kan ytterligare förbättra genomblötningsverkan hos prepreg, minska inre defekter och säkerställa att mekanisk prestandavariation hos formade delar är mindre än 3 %, vilket uppfyller de stränga standarderna för högpresterande utrustning.

Kallpressformning: såsom komprimeringsformning, lämplig för massproduktion av batterihus för elfordon och vindkraftsblad, med låga kostnader för utrustning och hög produc­tivitet; vakuumformning är lämplig för små serier och stora komponenter (till exempel vindkraftsblad över 15 meter), där harz flödar och luft avlägsnas genom undertryck i vakuum, vilket minskar formningskostnaderna med 30 % jämfört med varm­pressbehållarteknik.

Med båda processerna kan produkten upprätthålla en stabil härdningseffekt – serie med härdning vid 80 ℃ kräver endast 60 minuter i vakuumformning; serie med härdning vid 90 ℃ kan minska härdningstiden till 45 minuter i komprimeringsformning, vilket ger en balans mellan effektivitet och kvalitet.

5. Differentierad design, byggande av konkurrenshinder på marknaden

Bland lågtempererande förimpregnerade produkter av samma kategori utförs å ena sidan differentierad innovation i harsformeln, fibrval och härdningssystem – till exempel genom att unika åldersbeständigahetsingredienser läggs till i harsen, vilket förlänger produktens livslängd i utomhusmiljöer inom vindkraft till över 20 år, långt bortom den genomsnittliga livslängden på 15 år för liknande produkter; Å andra sidan erbjuder vi flexibla anpassade tjänster som kan justera härdningstemperatur (till exempel specialmodeller vid 85 ℃), fiberytdensitet (från 100 g/㎡ till 800 g/㎡, full täckning) och hartshalt (35–50 % justerbar) enligt kundens behov, för att möta de personifierade kraven i olika segmenterade scenarier såsom elfordon, vindkraft och höghastighetsjärnväg, samt undvika pristryck orsakat av homogen konkurrens.