เรซินพรีอิมเพรกรีตชนิดเสริมความแข็งแรง A-13

พรีเพร็กซ์คาร์บอนไฟเบอร์ชนิดทนทานต่อแรงกระแทก: ทางออกสำหรับวัสดุคอมโพสิตที่มีความเหนียวสูงภายใต้สภาวะโหลดแบบไดนามิก

ในสาขาต่างๆ เช่น พลังงานลม ยานยนต์พลังงานใหม่ และอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ ที่ต้องเผชิญกับแรงภาระแบบไดนามิกในระยะยาว ความเหนียวและความต้านทานการล้าของวัสดุเป็นปัจจัยที่กำหนดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนโดยตรง เรซินคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดพิเศษนี้ใช้เรซินเสริมความเหนียวเป็นระบบยึดเกาะหลัก ครอบคลุมรูปแบบหลักสองแบบ ได้แก่ เรซินคาร์บอนไฟเบอร์แบบเส้นเดี่ยว (unidirectional) และเรซินผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ โดยผ่านกระบวนการแทรกซึมและการยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพระหว่างเรซินและเส้นใย หลังจากการแข็งตัว ไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยม แต่ยังมีความเสถียรต่อความร้อนและความชื้นที่โดดเด่น สามารถทำงานได้อย่างมั่นคงในสภาพแวดล้อมที่มีแรงภาระแบบไดนามิก เช่น การสั่นสะเทือนและแรงกระแทกในระยะยาว จึงเป็นทางเลือกวัสดุที่สมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวสำหรับใบพัดกังหันลม ชิ้นส่วนโครงแชสซีรถยนต์ และชิ้นส่วนโครงสร้างเครื่องจักรระดับสูง พร้อมทั้งทำลายข้อจำกัดด้านสมรรถนะของเรซินคาร์บอนไฟเบอร์แบบดั้งเดิมที่มีความแข็งสูงแต่ความเหนียวต่ำ

ข้อได้เปรียบหลัก: การรับประกันแบบหลายมิติในด้านความทนทานที่ก้าวกระโดด สมรรถนะที่เสถียร และการปรับตัวเข้ากับสถานการณ์ต่างๆ

1. ขับเคลื่อนด้วยเรซินชนิดพิเศษที่เพิ่มความแข็งแกร่ง ช่วยเสริมประสิทธิภาพในการต้านทานแรงกระแทกและต้านทานการเหนื่อยล้าของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ

เรซินที่ผ่านกระบวนการเสริมความแข็งแกร่งเป็นจุดเด่นทางเทคโนโลยีหลักของไพรอิมพ์รีกนี้ แตกต่างจากเรซินทั่วไปแบบดั้งเดิม โดยใช้สูตรผสมประกอบด้วย "เรซินอีพอกซี + ตัวเสริมความแข็งแกร่งโครงสร้างแบบคอร์-เชลล์ + สารปรับปรุงโมเลกุลสายยืดหยุ่น" และมีการปรับปรุงความเหนียวของเรซินผ่านการออกแบบในระดับโมเลกุล: ตัวเสริมความแข็องแกร่งโครงสร้างแบบคอร์-เชลล์สามารถสร้างอนุภาคเล็กๆ ที่มีความยืดหยุ่นได้หลังจากเรซินแข็งตัวแล้ว เมื่อวัสดุถูกกระแทก อนุภาคเหล่านี้จะสามารถดูดซับพลังงานจากการกระแทกและป้องกันการขยายตัวของรอยแตกร้าวอย่างรวดเร็วได้; สารปรับปรุงโมเลกุลสายยืดหยุ่นสามารถเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับสายโมเลกุลของเรซิน และลดการสะสมของแรงเครียดในวัสดุภายใต้ภาระแบบไดนามิกเป็นเวลานาน

ตามผลการทดสอบจากหน่วยงานที่มีอำนาจ การตรวจสอบดัชนีความเหนียวของคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพรคเกรดพิเศษนี้ได้บรรลุความก้าวหน้าอย่างมาก: วัสดุคอมโพสิตที่ผลิตจากคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพรคแบบเส้นเดี่ยว (unidirectional) มีความเหนียวต่อแรงกระแทกเพิ่มขึ้นกว่า 60% เมื่อเทียบกับคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพรคทั่วไป และมีค่าการยืดตัวขณะขาดเพิ่มขึ้น 45%; ความเหนียวต่อแรงเฉือนของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพรคปรับปรุงเพิ่มขึ้น 55% หลังจากการทดสอบภายใต้แรงโหลดแบบพลวัตเป็นจำนวน 1 ล้านรอบ อัตราการคงคุณสมบัติทางกลยังคงเกิน 90% สูงกว่าระดับเฉลี่ยของพรีเพรคทั่วไปที่ 75% เป็นตัวอย่างเช่น ใบพัดกังหันลม หลังจากใช้พรีเพรคที่เสริมความเหนียวนี้ ช่วงอายุการใช้งานของใบพัดภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนจากแรงลมแรงๆ สามารถยืดอายุการใช้งานได้มากกว่า 20 ปี เพิ่มขึ้น 30% เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิม และลดต้นทุนการบำรุงรักษาอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมอย่างมีนัยสำคัญ ในเวลาเดียวกัน ผลิตภัณฑ์นี้ควบคุมค่าความหนาแน่นอย่างเข้มงวดไม่ต่ำกว่า 5% เพื่อให้มั่นใจถึงการกระจายตัวของเส้นใยและเรซินที่สม่ำเสมอ และหลีกเลี่ยงจุดอ่อนด้านความเหนียวที่เกิดจากความหนาแน่นในท้องที่ต่ำเกินไป

2. การครอบคลุมผลิตภัณฑ์แบบรูปแบบคู่ ปรับให้เหมาะสมกับข้อกำหนดด้านแรงเครียดในสถานการณ์ที่มีโหลดแบบไดนามิกแตกต่างกัน

ตระกูลผลิตภัณฑ์รวมถึงเรซินคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดอเนกประสงค์และผ้าทอคาร์บอนไฟเบอร์เคลือบเรซิน ซึ่งสามารถเลือกใช้ได้อย่างยืดหยุ่นตามลักษณะของแรงเครียดและประเภทของโหลดแบบไดนามิกของชิ้นส่วนต่างๆ เพื่อให้เกิดข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพในการ "จับคู่ตามความต้องการ"

• เรซินคาร์บอนไฟเบอร์ชนิดอัดขึ้นรูปแบบทางเดียว (unidirectional carbon fiber prepreg): ใช้วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ที่จัดเรียงแบบเส้นตรงสูงและเป็นทิศทางเดียว โดยมีความสม่ำเสมอของทิศทางไฟเบอร์มากกว่า 99.5% ทำให้แสดงผลได้อย่างยอดเยี่ยมในสถานการณ์ที่ต้องรับแรงสั่นสะเทือนแบบไดนามิกตามแนวแกน เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องรับแรงดึงและแรงสั่นสะเทือนจากการโค้งงอเป็นเวลานาน เช่น คานหลักของใบพัดกังหันลม คานตามยาวของแชสซีในยานยนต์พลังงานใหม่ และเพลาส่งกำลังของเครื่องจักรระดับไฮเอนด์ ประสิทธิภาพในการต้านทานการล้าของวัสดุตามแนวแกนมีความโดดเด่น สามารถทำงานต่อเนื่องได้นานถึง 5,000 ชั่วโมงโดยไม่เกิดการเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญ ในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนความถี่สูงที่ 10Hz ซึ่งสามารถตอบสนองข้อกำหนดด้านความมั่นคงของโครงสร้างภายใต้แรงโหลดแบบไดนามิก
• ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบพรีพรก ผลิตจากผ้าแบบเรียบและผ้าทอสลับรูปตัวทแยง ทำให้มีคุณสมบัติความเป็นไอโซทรอปในระนาบเดียวกันอย่างยอดเยี่ยม และมีความต้านทานต่อแรงกระแทกหลายทิศทางและการสั่นสะเทือนแบบเฉือนได้ดีกว่า เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนและต้องรับแรงสั่นสะเทือนแบบไม่สม่ำเสมอ เช่น คานกันชนสำหรับชุดแบตเตอรี่ในยานพาหนะพลังงานใหม่ ข้อต่อสำหรับอุปกรณ์ระดับสูง และส่วนโคนใบพัดกังหันลม โครงสร้างของผ้าช่วยเพิ่มการกระจายแรงในเนื้อพรีเพรก เมื่อเกิดแรงกระแทกเฉพาะจุด พลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวผ้าทั้งหมดอย่างรวดเร็ว ช่วยป้องกันการแตกหักเฉพาะจุด และเพิ่มความต้านทานต่อการเสียรูปของชิ้นส่วน

สามารถใช้พรีเพรกสองรูปแบบร่วมกันได้ ตัวอย่างเช่น ใบพัดกังหันลมสามารถออกแบบโดยใช้ "พรีเพรกชนิดไฟเบอร์เรียงแนวเดียว (สำหรับคานหลัก ต้านการสั่นสะเทือนตามแนวแกน) + พรีเพรกชนิดทอ (สำหรับโคนใบพัด ต้านแรงกระแทกแบบเฉือน)" ซึ่งคำนึงถึงข้อกำหนดด้านแรงสั่นสะเทือนของแต่ละส่วน และใช้ศักยภาพของวัสดุให้เกิดประโยชน์สูงสุด

3. มีความเสถียรที่ดีเยี่ยมทั้งในสภาวะเปียกและร้อน จึงเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ซับซ้อน

สถานการณ์การรับน้ำหนักแบบไดนามิกมักมาพร้อมกับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน เช่น ความชื้นร้อน และอุณหภูมิสูงต่ำสลับกัน การใช้วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็กแบบดั้งเดิมมักเกิดการเสื่อมสภาพที่ผิวสัมผัสเนื่องจากการดูดซึมน้ำของเรซิน การขยายและหดตัวจากความร้อน ซึ่งส่งผลให้คุณสมบัติด้านความเหนียวและคุณสมบัติทางกลลดลง อย่างไรก็ตาม คาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็กชนิดเสริมความเหนียวนี้มีความเสถียรภาพในสภาวะชื้นร้อนสูง เนื่องจากการปรับปรุงสูตรเรซินและกระบวนการแทรกซึม: ส่วนผสมที่มีคุณสมบัติกันน้ำที่เติมเข้าไปในเรซินเสริมความเหนียวสามารถลดอัตราการดูดซึมน้ำได้ หลังจากจุ่มไว้ในสภาพแวดล้อมชื้นร้อนที่อุณหภูมิ 85 ℃ และความชื้นสัมพัทธ์ 85% เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง อัตราการดูดซึมน้ำยังคงต่ำกว่า 1.5% ซึ่งต่ำกว่าระดับเฉลี่ยของอุตสาหกรรมสำหรับพรีเพร็กทั่วไปที่ 3% อย่างมาก; ในขณะเดียวกัน ความแข็งแรงในการยึดเกาะที่ผิวสัมผัสระหว่างเรซินและคาร์บอนไฟเบอร์เพิ่มขึ้น 25% ซึ่งสามารถต้านทานการแยกชั้นที่ผิวสัมผัสอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในแอปพลิเคชันเชิงปฏิบัติ ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง: เมื่อนำไปใช้กับชิ้นส่วนโครงถังของยานพาหนะพลังงานใหม่ สามารถทนต่อรอบอุณหภูมิสุดขั้วที่ -40 ℃ ถึง 120 ℃ และยังคงความมั่นคงและความเหนียวได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีฝน หิมะ และความชื้นสูง; เมื่อนำไปใช้กับใบพัดกังหันลมนอกชายฝั่ง สามารถต้านทานการกัดกร่อนจากสภาวะที่มีละอองเกลือสูงและความชื้นสูง หลีกเลี่ยงการลดลงของความเหนียวของใบพัดที่เกิดจากการเสื่อมสภาพจากความร้อนและความชื้น หลังจากการทดสอบ พบว่าอายุการใช้งานแบบไร้จุดหมายของผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนและชื้นเพิ่มขึ้น 40% เมื่อเทียบกับพรีพเรกทั่วไป ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพของชิ้นส่วนตลอดวงจรชีวิตทั้งหมด

4. ความสามารถในการปรับตัวของกระบวนการผลิตที่สุกงอม เพื่อตอบสนองความต้องการของการผลิตในระดับใหญ่

แม้จะมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่โดดเด่น แต่คาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็กชนิดทนทานนี้ยังคงรักษาระดับความเข้ากันได้กับกระบวนการผลิตได้อย่างยอดเยี่ยม และสามารถใช้งานร่วมกับกระบวนการผลิตวัสดุคอมโพสิตที่นิยมทั่วไป เช่น การขึ้นรูปด้วยความร้อนภายใต้แรงดัน การอัดขึ้นรูป และการขึ้นรูปด้วยถุงสุญญากาศ โดยไม่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์เพิ่มเติมจากองค์กร จึงช่วยลดอุปสรรคในการผลิต

• การขึ้นรูปด้วยแรงดันความร้อน: เหมาะสำหรับชิ้นส่วนระดับสูงที่ต้องการความแม่นยำและสมรรถนะสูงมาก (เช่น ชิ้นส่วนอากาศยาน) ควบคุมด้วยแรงดันที่สม่ำเสมอ (0.8~1.5MPa) และอุณหภูมิ (120~150 ℃) ทำให้เรซินชนิดทนทานแทรกซึมสู่เส้นใยได้อย่างทั่วถึง ความสม่ำเสมอของความเหนียวในชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปมีมากกว่า 98% โดยไม่มีความแตกต่างของสมรรถนะในพื้นที่เฉพาะ
• การพิมพ์แบบดัน: เหมาะสำหรับสถานการณ์การผลิตในระดับใหญ่ เช่น ยานยนต์พลังงานใหม่และพลังงานลม โดยมีประสิทธิภาพในการขึ้นรูปสูง สามารถควบคุมเวลาการผลิตแต่ละชุดให้อยู่ภายใน 40-60 นาที และกระบวนการอัดขึ้นรูปสามารถควบคุมขนาดของชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำ ลดขั้นตอนการแปรรูปต่อเนื่อง และลดต้นทุนการผลิต
• การขึ้นรูปด้วยถุงสุญญากาศ: เหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ (เช่น ใบพัดกังหันลมที่ยาวเกิน 15 เมตร) โดยการไหลของเรซินและการระบายอากาศจะเกิดขึ้นผ่านแรงดันลบจากสุญญากาศ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการขึ้นรูปลงได้ 35% เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเตาอัดร้อน พร้อมทั้งรักษาระดับประสิทธิภาพสูงสุดของเรซินชนิดเหนียวไว้ได้

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ยังมีความเสถียรในการจัดเก็บได้ดีเยี่ยม สามารถเก็บรักษาได้นานกว่า 6 เดือนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำที่ -18 ℃ หลังจากนำออกมาแล้วสามารถนำไปใช้ในการผลิตได้ทันที โดยไม่จำเป็นต้องใช้เวลานานในการทำให้อุ่น ช่วยลดระยะเวลาการรอคอยในการผลิต และรองรับจังหวะการผลิตแบบอุตสาหกรรมจำนวนมาก

5. การออกแบบที่แตกต่าง สร้างอุปสรรคทางการแข่งขันในตลาด

ในด้านหนึ่ง มีการพัฒนานวัตกรรมที่แตกต่างกันในด้านสูตรเรซิน การเลือกเส้นใย และกระบวนการเสริมความเหนียว — ตัวอย่างเช่น ตัวเสริมความเหนียวโครงสร้างคอร์-เชลล์ที่พัฒนาขึ้นเองสามารถทำให้เกิดสมดุลที่แม่นยำระหว่างความเหนียวและความแข็งแรง หลีกเลี่ยงจุดบกพร่องของอุตสาหกรรมที่ว่า "การเสริมความเหนียวต้องแลกกับการลดความแข็งแรง" ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ยังคงรักษาความต้านทานแรงดึงตามแนวแกนได้มากกว่า 1750MPa แม้จะเพิ่มความเหนียวขึ้น

ในทางกลับกัน เรามีบริการแบบปรับแต่งที่ยืดหยุ่น ซึ่งสามารถปรับระดับความเหนียว (ตั้งแต่ "การเสริมความเหนียวปานกลาง" ไปจนถึง "การเสริมความเหนียวสูง" ตามความต้องการของลูกค้า), ความหนาแน่นผิวเส้นใย (ครอบคลุมเต็มพื้นที่ 100~800 กรัม/ตร.ม.), และปริมาณเรซิน (ปรับได้ 35%~50%) เพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะบุคคลในสถานการณ์รับแรงกระทำแบบไดนามิกที่แตกต่างกัน เช่น เพื่อตอบสนองความต้องการด้านคานกันชนสำหรับยานยนต์พลังงานใหม่ สามารถปรับแต่งพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบยูนิเดอร์เรคชันเนลที่มี "ความเหนียวต่อการกระแทกสูง" ได้; เพื่อตอบสนองความต้องการของใบพัดกังหันลม สามารถปรับแต่งพรีเพรกผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่มี "ความคงตัวต่อความชื้นและความร้อนสูงและมีความเหนียว" ได้ เพื่อลดแรงกดดันจากตลาดที่เกิดจากการแข่งขันแบบเหมือนกัน