High-Performance Aramid & Hybrid Fiber Prepregs | Weihai Dushi

Pangunahing paghahati: Tumpak na paghahati batay sa layunin ng pagganap at mga sitwasyon ng aplikasyon

Ang Aramid fiber preprep ay mayroong mayamang sistema ng kategorya, na maaaring hatiin sa apat na pangunahing kategorya batay sa uri ng resin, uri ng hibla, katangian ng pagganap, at disposisyon. Ang bawat produkto ay nakatuon sa iba't ibang senaryo ng aplikasyon, na nagtataguyod ng tumpak na pag-aangkop sa pangangailangan ng iba't ibang industriya.

1. Pungsional na paghahati ng hangganan ayon sa uri ng resin: thermosetting at thermoplastic

Ang sistema ng resin ang pangunahing elemento na nagsasaad sa mga katangian ng pagmomold at saklaw ng aplikasyon ng Aramid fiber prepreg, na maaaring hatiin sa dalawang pangunahing kategorya. Ang dalawa ay may malinaw na pagkakaiba sa mekanismo ng pagkakabit at pokus ng pagganap:

• Thermosetting Aramid Fiber Prepreg: Batay sa epoxy resin, phenolic resin, cyanate ester resin, at iba pa, nangangailangan ito ng hindi mababaligtad na cross-linking at curing sa pamamagitan ng pagkakaroon ng init at presyon. Kasalukuyang ito ang pangunahing kategorya sa merkado, na may hawak na mahigit 85% noong 2024. Kabilang dito, ang mga produktong batay sa epoxy resin ay malawakang ginagamit sa aerospace structural components, high-end protective equipment, at iba pang aplikasyon dahil sa kanilang mahusay na adhesion at balanseng mekanikal na katangian (ang tensile strength ay maaaring umabot sa 280MPa o higit pa); Ang mga produktong batay sa phenolic resin ay nakatuon sa mahusay na kakayahang lumaban sa apoy at temperatura, na may mababang smoke density habang nasusunog, kaya mainam ito para sa panloob na palamuti ng mga rail transit carriage at fire-resistant na bahagi ng mga barko; Ang mga produktong batay sa cyanate ester resin ay may mababang dielectric properties, na may dielectric constant na ≤ 2.8, at angkop para sa mataas na frequency na aplikasyon tulad ng radar covers at 5G antennas. Ang pangunahing katangian ng ganitong uri ng Aramid fiber preform ay matatag na istruktura at mahusay na kakayahang lumaban sa creep pagkatapos mag-cure, ngunit mahaba ang oras ng molding (karaniwan ay 40-90 minuto) at mataas ang antas ng kahirapan sa recycling.
  
• Thermoplastic Aramid fiber prereg: Gamit ang mga resins na natutunaw tulad ng polyetheretherketone (PEEK), polyamide (PA), at polyphenylene sulfide (PPS), ito ay may mga baliktad na katangian na "pagpainit ay nagpapalambot, paglamig ay nagpapapatig" at mabilis na lumago sa mga nakaraang taon, na may 15% na bahagi sa merkado noong 2024. Ang kanyang outstanding na mga benepisyo ay mataas na efficiency sa pagmomold, na pinaikli ang cycle time ng higit sa 60% kumpara sa mga thermosetting na produkto. Ang oras ng pagmoma sa isang batch ay maaring kontrolin sa loob lamang ng 15-30 minuto, at maari itong i-recycle at gamitin muli, na tugma sa pangangailangan sa malalaking produksyon ng proteksyon para sa battery pack ng bagong enerhiyang sasakyan, high-end na sports equipment, at iba pa. Halimbawa, ang takip ng car battery pack na gawa sa PA-based na Aramid fiber preprereg ay may impact strength na 120kJ/m², na 45% mas magaan kaysa sa tradisyonal na metal na takip. Matapos ang collision, ang ilang damage ay maaaring mapagaling sa pamamagitan ng pagpainit.
  

2. Ayon sa uri ng aramid fiber: pagkakaiba-iba ng pinagmulan ng pangunahing performance

Ang mga katangian ng materyal ng aramid fiber mismo ay nagbibigay ng iba't ibang substrate na may iba't ibang pagganap para sa Aramid fiber prepreg, pangunahing nahahati sa tatlong kategorya, na nakakatugon sa iba't ibang pangangailangan sa lakas at gastos:

• Prepreg na batay sa para aramid (PPTA): Ang pinakakaraniwang mataas na antas na kategorya, na may tensile strength na higit sa 3.6 GPa, modulus na 120 GPa, at kakayahang lumaban sa impact na higit sa 5 beses kaysa bakal. Ito ay pangunahing ginagamit sa aerospace, depensa, at militar na industriya na may mahigpit na mga pangangailangan sa pagganap. Halimbawa, ang DuPont's Kevlar® Aramid fiber prepreg na gawa sa 49 fibers ay malawakang ginagamit para palakasin ang fuselage ribs ng eroplano at mga bulletproof helmet, na may antas ng proteksyon laban sa bala hanggang NIJ III.
  
• Prepreg na batay sa meta aramid (PMIA): Na may mahusay na paglaban sa pana, at apoy bilang pangunahing katangian, maaari itong gamitin nang matagal sa temperatura na higit sa 200 ℃. Matapos malubog sa 50% solusyon ng asidong sulfuriko nang 1000 oras, ang rate ng pagdeteriorate ng mekanikal na pagganap ay mas mababa sa 8%, kaya mainam ito para sa proteksyon ng kemikal na tubo, mataas na temperatura na mga materyales sa pag-filter, at iba pang mga sitwasyon. Ginagamit ang Teijinconex, tulad ng Emperor's aramid ® Prepreg na gawa sa mga hibla, bilang panlinyang pampigil sa korosyon para sa mga tangke ng imbakan ng kemikal.
  
• Co aramid batay sa prepreprereg: Pinagsama nito ang mga benepisyo ng para aramid at meta aramid, na may pagbawas sa gastos na higit sa 30% kumpara sa buong para aramid, at lakas laban sa paghila na 2.8 GPa. Mainam ito para sa mataas na antas na kagamitan sa palakasan, looban ng sasakyan, at iba pang mga senaryo na sensitibo sa gastos na katamtaman hanggang mataas tulad ng raket sa badminton at likod na upuan sa karera.
  

3. Pagkakaayos ng Hibil: Unidirectional at Braided Mechanical Performance Differentiation Design

Ang pagkakaayos ng mga hibla ng aramid ay direktang nagdedetermina sa direksyonal na mga mekanikal na katangian ng Aramid fiber prepreg, na bumubuo ng dalawang pangunahing kategorya para sa iba't ibang sitwasyon ng stress:

• Unidirectional Aramid fiber preform: Ang mga hibla ng Aramid ay nakaayos nang magkasinuntol sa isang direksyon, na may pagkakatugma ng direksyon na higit sa 99.6%, na nagreresulta sa pinakamataas na mekanikal na katangian ng materyal sa aksis ng hibla. Ang modulus ng t tensile ay maaaring umabot sa mahigit sa 110GPa, samantalang ang mga katangian nito sa kabila ay medyo mahina. Ang uri ng produktong ito ay ginagamit pangunahin para sa mga estruktural na bahagi na kayang tumanggap ng unidirectional na karga, tulad ng mga impact layer ng pakpak ng eroplano, proteksyon sa gilid ng blade ng turbine ng hangin, mga bandang pampalakas ng tulay, at iba pa. Sa pamamagitan ng multi-directional stacking design, matutugunan ang mga kumplikadong pangangailangan sa stress. Ang surface density nito ay sakop ang 50g/㎡ hanggang 400g/㎡, at maaaring eksaktong mapili batay sa sukat ng karga. Halimbawa, ang gilid ng blade ng 10MW wind turbine ay gawa sa 200g/㎡ unidirectional Aramid fiber prereg, na nakapagpapabuti ng kakayahang lumaban sa pag-atake ng kidlat ng blade ng 60%.
  
• Paghabi ng Aramid fiber prereg: Ang mga hibla ng aramid ay magkakasalit-salit na iniwan at binubuo sa pamamagitan ng pangunahing paghabi, twill weave, satin weave, at iba pang paraan, na may multi-direksyonal at balanseng distribusyon ng mga mekanikal na katangian, mas mainam na drapability, at lumalaban sa pagputol. Ang mga produkto ng flat weave ay may makapal na istruktura at matibay laban sa pagsusuot, kaya angkop sila para sa mga protektibong kagamitan tulad ng bulletproof vest at mga gloves na lumalaban sa tusok; Ang mga produkto ng twill weave ay may mahusay na kakayahang umangkop at maaaring akma sa mga kumplikadong kurba. Ginagamit ito bilang anti-impact layer ng bangkang hull at anti-collision beam ng pintuan ng kotse; Ang mga produktong satin-woven ay kilala sa mataas na lakas laban sa pagkabutas, na umaabot sa lakas na 80kN/m, na angkop para sa mga bahagi ng loob ng sasakyang panghimpapawid at de-kalidad na tela para sa tolda. Ang mga produkto na may iba't ibang paraan ng paghabi ay maaaring i-pair kasama ang iba't ibang espesipikasyon ng line density mula 100D hanggang 1000D, na bumubuo ng isang mapiling hanay mula sa maliliit na tekstura hanggang sa mga magagarang istruktura.
  

4. Mga napasadyang derivative na kategorya para sa mga espesyal na sitwasyon batay sa mga katangian ng paggamit

Bilang tugon sa mga matitinding kapaligiran o partikular na pangangailangan, ang Aramid fiber preprep ay naglunsad ng maraming tungkulin na sub-kategorya, na naging mahalagang salik sa pagpapalawig ng mga hangganan ng aplikasyon:

• Aramid fiber prereg na may laban sa mataas na temperatura: Gamit ang binagong polyimide resin, ang matagalang temperatura ng paggamit ay maabot ang 250-350 ℃, at ang rate ng pag-iingat sa tensile strength sa mataas na temperatura ay higit sa 85%. Halimbawa, ang Kevlar® Prepreg ni DuPont na gawa sa 149 fibers na pinagsama sa polyimide resin ay ginagamit para sa mga bahagi ng insulasyon sa paligid ng engine ng eroplano at panlinya ng tubo ng rocket.
  
• Aramid fiber prereg na antifire: na umaasa sa likas na kakayahang lumaban sa apoy ng meta aramid, na pinagsama sa halogen-free flame retardant resin, ang pagganap nito sa pagtutol sa apoy ay maaring umabot sa antas na UL94 V0, at walang toxic gas na nalalabas habang nasusunog. Ang rating ng density ng usok (SDR) ay mas mababa sa 15, na angkop para sa mga sitwasyon na may napakataas na pangangailangan sa pang-iwas sa sunog tulad ng loob ng subway car at mga partition sa loob ng eroplano.
  
• Antistatic Aramid fiber prereg: Dagdag na conductive fillers (tulad ng carbon nanotubes) sa resin upang kontrolin ang surface resistance sa pagitan ng 10⁶ - 10⁸ Ω habang mananatili ang kakayahang tumanggap ng impact, angkop para sa mga protektibong kagamitan sa ilalim ng lupa sa mga coal mine, anti-static enclosures para sa mga electronic device, at iba pang ganitong sitwasyon.
  
• Weather resistance Aramid fiber prepreg: Ang mga anti-ultraviolet at anti-aging na sangkap ay idinagdag sa resin, at ang rate ng paghina ng mekanikal na katangian ay hindi lalagpas sa 10% pagkatapos ng limang taon ng pagkakalantad sa labas. Angkop ito para sa mga outdoor na billboards, protektibong takip ng mataas na boltahe na kable, kagamitan sa offshore na wind power, at iba pang mga sitwasyon.
  

Pangunahing kalamangan: Anim na pangunahing katangian na nagbabago sa halaga ng aplikasyon ng mga materyales
Naaangat ang aramid fiber preform sa gitna ng maraming composite materials at naging "kinakailangang materyal" para sa high-end na proteksyon at precision manufacturing dahil sa kanyang komprehensibong mga pakinabang sa impact resistance, magaan na timbang, katatagan, at iba pang aspeto. Ang mga katangiang ito ay magkakasamang nagtatayo sa di-matatawarang posisyon nito sa merkado.

1. Pinakamataas na kakayahan sa paglaban sa impact at pagputol

Ang kakayahang lumaban sa pag-impact ay ang pangunahing kalamangan ng Aramid fiber prepreg, at ang mataas na toughness ng aramid fibers kasama ang bonding effect ng resin ay bumubuo ng sinergiyang epekto, na nagbibigay sa materyales ng mahusay na kakayahan sa pagsipsip ng enerhiya. Ang impact toughness ng karaniwang para-aramid-based prepreg ay maaaring umabot sa higit sa 150kJ/m², na tatlong beses na mas mataas kaysa sa carbon fiber prepreg at walong beses na mas mataas kaysa sa bakal. Sa larangan ng bulletproof, ang bulletproof board na gawa sa 100g/㎡ unidirectional Aramid fiber prepreg laminate ay kayang tumanggap ng impact ng 9mm handgun bullets at may timbang na ika-1/5 lamang ng mga steel plate na may katulad na antas ng proteksyon; Sa larangan ng aerospace, ang paggamit ng Aramid fiber prepreg bilang impact resistant layer sa aircraft fuselage ay nagpapabawas ng 70% sa nasirang bahagi ng istraktura kapag ito ay nahantad sa bird strikes; Sa larangan ng bagong enerhiya, ang paggamit ng materyales na ito para sa proteksyon ng baterya ay makabubuti sa pagbawas ng panganib ng thermal runaway sa pamamagitan ng mga test tulad ng needle punching at squeezing. Bukod dito, ang kakayahang lumaban sa pagputol nito ay lubos ding kamangha-mangha, kung saan ang cutting resistance level ng 200g/㎡ woven Aramid fiber prepreg ay umaabot sa EN 388 Level 5, na malinaw na mas mataas kaysa sa mga karaniwang fiber materials.

2. Mahusay na magaan at mekanikal na balanse

Pinagsamang perpekto ng aramid fiber preprep ang mga benepisyong pang-performance ng aramid fiber at resin, na nagtataglay ng pinakamainam na balanse ng "mataas na lakas + magaan ang timbang". Ang densidad nito ay 1.4-1.6g/cm³ lamang, na mas mababa sa 1/5 ng bakal at kalahati ng aluminoy, samantalang ang lakas nito laban sa paghila ay aabot sa 280-350MPa, na katumbas ng karaniwang bakal. Sa industriya ng aerospace, ang mga bahagi ng loob ng eroplano at palakas na gawa sa Aramid fiber preprereg ay nakapagpapabawas ng timbang ng higit sa 300kg bawat eroplano, na direktang nagpapabawas ng pagkonsumo ng gasolina ng 8%–10%; Sa larangan ng automotive, ang paggamit ng materyal na ito sa katawan ng racing car ay nagpapagaan ng 55% kumpara sa mga katawan na gawa sa aluminoy, habang pinapataas ang kakayahang lumaban sa impact ng 40%; Sa larangan ng kagamitang pampalakasan, ang mga golf club na gumagamit ng 1K aramid-based preprepreg ay nakapagpapagaan ng 25%, nagpapataas ng bilis ng swing ng 10%, at nagdaragdag ng 15 yard sa distansya ng suntok. Bukod dito, mayroon itong mahusay na balanse sa mekanikal na katangian, na may bending modulus na aabot sa 80-110GPa. Hindi madaling mag-deform pagkatapos ng matagalang paggamit at angkop para sa iba't ibang sitwasyon na may dalang bigat.

3. Kakayahang umangkop sa kapaligiran at tibay sa lahat ng sitwasyon

Ang aramid fiber preprep ay may kakayahang lumaban sa kapaligiran na malayo nang higit pa sa tradisyonal na mga materyales, na nagiging maaasahang pagpipilian para sa mga kumplikadong kondisyon ng paggamit. Sa aspeto ng paglaban sa corrosion, ang meta aramid preprepreg ay maaaring magkaroon ng habambuhay na serbisyo na mahigit sa 15 taon sa matitinding asido, matitinding alkali, alikabok na asin, at iba pang kapaligiran. Sa larangan ng mga sasakyang pandagat, ang proteksiyong layer ng katawan ng barko na gawa rito ay kayang tumutol sa pagsira ng tubig-dagat at nakapagpapalawig ng maintenance cycle ng tatlong beses kumpara sa galvanized steel plates; sa tibay laban sa panahon, ang mga produkto na may halo ng UV-resistant na sangkap ay may rate ng pagpigil sa kulay na mahigit sa 90% pagkatapos ng limang taon na pagkakalantad sa labas, nang hindi nabubulok o nahahati; sa tibay sa temperatura, ang mga high-temperature na produkto ay maaaring gamitin pansamantala sa 350 ℃ at pangmatagalan sa 250 ℃, at patuloy na matatag sa mataas na temperatura tulad sa mga industrial kiln at aircraft engines; sa tibay laban sa pagod (fatigue resistance), sa ilalim ng mga dinamikong siklo ng karga, ang retention rate ng lakas ay umabot sa mahigit 90%, na 12 puntos na mas mataas kaysa sa average ng industriya. Matapos gamitin ang materyal na ito, ang habambuhay ng wind turbine blades ay maaaring mapalawig nang mahigit sa 25 taon.

4. Mataas na kakayahang nakakapag-customize nang lubos

Ang aramid fiber preprep ay maaaring makamit ang buong dimensional parameter customization, na tumpak na tugma sa mga personalisadong pangangailangan ng iba't ibang industriya. Maaaring i-adjust ang resin system depende sa sitwasyon, tulad ng heat-resistant polyimide resin para sa aviation at mabilis kumuring epoxy resin para sa mga sasakyan; Ang presisyon ng kontrol sa resin content ay umaabot sa ± 0.5%, na nagagarantiya sa pagkakapare-pareho ng performance ng produkto; Maaaring piliin ang uri ng fiber batay sa pangangailangan, na may fleksibleng kombinasyon ng para-, meta-, o co aramid fibers; Ang lapad ay sumusuporta sa customization mula 0.3m hanggang 2.0m, at ang malalaking bangka ay maaaring gumamit ng 2.0m na lapad na produkto, na binabawasan ang bilang ng mga joint seams ng higit sa 60%; Maaaring pagsamahin at i-stack ang mga functional na katangian, tulad ng "flame retardant + anti-static", "high temperature resistance + corrosion resistance" at iba pang composite function. Halimbawa, ang Aramid fiber prereg, isang composite function na ginagamit sa proteksiyon na kagamitan sa ilalim ng lupa sa coal mine, ay hindi lamang tumutugon sa UL94 V0 level flame retardant requirements, kundi may anti-static din na performance, habang tinitiyak ang impact resistance.

5. Mahusay na pag-aangkop sa proseso at kahusayan sa pagmomolda

Ang aramid fiber prereg ay tugma sa mga pangunahing proseso ng pagbuo ng composite material tulad ng hot press cans, compression molding, vacuum bags, at winding, at angkop para sa iba't ibang pangangailangan mula sa iisang pirasong custom hanggang sa mas malaking produksyon. Ang compression molding ay angkop para sa mga standard na bahagi tulad ng battery pack cover plates at bulletproof plug plates. Ang oras ng produksyon bawat isang mode ay mapapangasiwaan sa loob lamang ng 15-30 minuto, at ang pagkakamali sa dimensyonal na akurasya ay ≤± 0.2mm. Ang hot press can molding ay angkop para sa mataas na uri ng aerospace components, kung saan ang rate ng panloob na depekto ng produkto ay mas mababa sa 0.3% sa pamamagitan ng kontrol sa presyon na 0.8-1.2MPa at kontrol sa temperatura na 120-200 ℃; Ang winding molding ay angkop para sa mga cylindrical na bahagi tulad ng mga pipeline at pressure vessels. Ang nakatakdang pagkakaayos ng aramid fibers ay nagbibigay-daan upang ang rasyo ng axial at circumferential na lakas ng produkto ay umabot sa 4:1, na nakakatugon sa mga pangangailangan ng mataas na presyong transportasyon. Bukod dito, ang kalahating cured nitong estado ay madaling putulin at ilatag, na may rate ng basura na 3% -5% lamang, na mas mababa nang malaki kaysa sa 15% -20% ng tradisyonal na wet forming, na labis na binabawasan ang pag-aaksaya ng materyales.

6. Mga benepisyong pang-ekonomiya sa buong lifecycle

Bagaman mas mataas ang paunang gastos sa pagbili ng Aramid fiber prereg kumpara sa tradisyonal na mga materyales, malaki ang kalamangan nito sa kabuuang gastos sa buong lifecycle. Sa larangan ng pambansang depensa at industriya militar, ang magaan nitong katangian ay nakapagpapababa ng gastos sa transportasyon ng kagamitan ng 40% at nagpapabuti ng mobilidad nito; Sa larangan ng bagong enerhiya, ang paggamit ng materyal na ito para sa proteksyon ng baterya ay nagtaas ng rate ng pagtanggap sa mga pagsusuri sa kaligtasan ng 80%, na nakaiwas sa napakalaking pagkawala dulot ng mga aksidenteng pangkaligtasan; Sa larangan ng kagamitang pang-industriya, ang resistensya nito sa korosyon ay nakapagpapahaba sa maintenance cycle ng kagamitan mula isang taon hanggang limang taon, na nagbabawas ng gastos sa pagmementina ng 70%; Sa industriya ng aerospace, ang pagbabawas ng timbang ng bawat eroplano ng 300kg ay nakapag-iipon ng humigit-kumulang 1.2 milyong yuan sa gastos sa gasolina tuwing taon. Ang kakayahang i-recycle ng mga thermoplastic produkto ay karagdagang nagbabawas sa gastos sa hilaw na materyales, na may rate ng pagretensyon ng performance na mahigit sa 75% para sa mga recycled na materyales, na maaaring gamitin sa paggawa ng mga pangalawang istrukturang bahagi.

Prosesong pang-ebenta: eksaktong kontrol at pagtaas ng halaga mula sa hilaw na materyales hanggang sa tapos na produkto

Ang kahusayan ng Aramid fiber preprep ay nakasalalay sa tiyak nitong proseso ng produksyon at buong kontrol sa kalidad ng proseso. Ang sistema nito sa proseso ay hindi lamang nagagarantiya ng pagkakapare-pareho ng produkto, kundi nagtatagumpay din sa balanseng optimisasyon sa pagitan ng pagganap at gastos, na naging pangunahing suporta para sa kakayahang makikipagsabayan sa kategorya.

1. Pangunahing proseso ng produksyon: Dobleng garantiya ng hot melt method at solution immersion method

Ang pangunahing dalawang proseso ng pagsipsip sa industriya ay maaaring mapili nang malaya batay sa posisyon ng produkto at mga kinakailangan sa kalidad upang masiguro ang katatagan ng pagganap ng Aramid fiber prepreg:

• Proseso ng Hot melt: Painitin ang resin sa 90-130 ℃ upang bawasan ang viscosity, i-coat nang pantay ang resin sa ibabaw ng aramid fibers gamit ang precision hot pressing rollers, at pagkatapos ay mabilis na palamigin sa temperatura ng kuwarto sa pamamagitan ng cooling rollers upang makumpleto ang semi curing at paghuhubog. Ang pangunahing kalamangan ng prosesong ito ay ang kawalan ng natirang solvent, eksaktong kontrol sa nilalaman ng resin hanggang ± 0.5%, at mataas na pagkakapareho ng pagkakaayos ng fiber, na siyang gumagawa nito bilang partikular na angkop para sa produksyon ng mataas na antas na Aramid fiber prepreg para sa aerospace na aplikasyon. Ang serye ng Kevlar mula sa DuPont® ay gumagamit lahat ng ganitong proseso, na kinokontrol ang presyon (0.6-1.0MPa) at bilis (4-8m/min) ng hot press roller sa pamamagitan ng computer control, tinitiyak na ang error sa distribusyon ng resin bawat square meter ng produkto ay mas mababa sa 0.3%.
  
• Proseso ng solution impregnation: Ang resina ay natutunaw sa mga organikong solvent tulad ng acetone at xylene upang makabuo ng isang solusyong may mababang viscosity. Matapos ma-fully adsorb ang aramid fibers ng resina sa loob ng impregnation tank, ang solvent ay nag-evaporate sa pamamagitan ng multi-stage hot air drying channel (temperature gradient 60-130 ℃), at sa huli ay nabubuo ang semi cured state. Ang kagamitang ito ay may mababang gastos sa pag-invest at mataas na efficiency sa produksyon (na may line speed na 12-18 m/min), kaya mainam ito para sa malalaking produksyon ng universal Aramid fiber preforms. Upang malutas ang problema ng residual solvent, malawakang ginagamit ng industriya ang vacuum-assisted removal at nitrogen protected drying technology, na nagpapababa sa residual solvent content sa ilalim ng 0.08% at nag-iwas sa mga butas at delamination defects matapos tumigas ang produkto.
  

2. Mga pangunahing punto ng control sa proseso: ang limang pangunahing proseso na nagdedetermina sa performance

Ang pagkamatatag ng kalidad ng Aramid fiber prereg ay nagmumula sa mahusay na kontrol sa buong proseso ng produksyon, kung saan mayroong limang pangunahing aspeto na direktang nagdedetermina sa huling pagganap ng produkto:

• Paggamot sa ibabaw ng aramid fiber: Makinis ang ibabaw ng aramid fiber at mahina ang pandikit nito sa resin. Kailangang gamutin ito sa pamamagitan ng plasma oxidation o patungan ng coupling agent upang mapataas ang mga aktibong grupo sa ibabaw ng fiber. Matapos ang paggamot, tumataas ng higit sa 45% ang lakas ng interfacial bonding sa pagitan ng mga fiber at resin, na epektibong nalulutas ang mga problema sa delamination at debonding na madalas mangyari sa tradisyonal na mga produkto. Dahil sa paggamot na ito, maaaring mapabuti ng 30% ang kakayahang lumaban sa impact ng para aramid-based preprepregel.
  
• Tumpak na modulasyon ng formula ng resin: Ayon sa mga pangangailangan ng produkto, ang resina, curing agent, additives, at iba pang sangkap ay tumpak na binibigyan ng tamang proporsyon. Halimbawa, ang mga produktong retardant sa apoy ay nangangailangan ng pagdaragdag ng 18% -25% na phosphorus nitrogen flame retardants, kasama ang 0.8% anti-drip agents; para sa mga produktong nakakatagal sa mataas na temperatura, kailangang i-adjust ang ratio ng polyimide resin sa curing agent upang matiyak ang densidad ng crosslinking; ang mga produktong anti-static ay dapat magkaroon ng pare-parehong halo ng 5% -8% carbon nanotubes upang maiwasan ang hindi pare-porma na conductivity. Ang pormula ay inihahanda gamit ang ganap na awtomatikong sistema ng paghalo at ultrasonic dispersion, na may mali na kontrolado sa loob ng ± 0.1%.
  
• Dinamikong kontrol sa mga parameter ng pag-impregnate: Tunay na oras na pagbabago ng bilis ng pag-impregnate, temperatura, at presyon batay sa linear density ng aramid fibers at viscosity ng resin. Halimbawa, ang bilis ng pagkakalubog ng 100D filament bundle produkto ay kontrolado sa 6-8m/min, at ang presyon ay binabawasan sa 0.5MPa upang maiwasan ang pagkabasag ng fiber; Ang 1000D makapal na fiber bundle produkto naman ay maaaring itaas hanggang 15m/min at ang presyon ay maaaring dagdagan hanggang 0.9MPa upang matiyak na lubusan ng tumagos ang resin sa loob ng mga fiber.
  
• Tiik na kontrol sa B-stage curing: Sa pamamagitan ng pagbabago ng temperatura at oras ng pagpapatuyo, ang antas ng resin curing ay kinokontrol sa kalahating nag-cure na estado na 35% -45%, upang matiyak na may sapat na viscosity ang produkto para madaling ma-layer at maiwasan ang maagang kumpletong pagkakatuyo. Patuloy na pagsubaybay sa antas ng curing gamit ang differential scanning calorimetry (DSC) at dynamic mechanical analysis (DMA) na may mali hindi hihigit sa 2%.
  
• Mahigpit na inspeksyon sa kalidad ng natapos na produkto: Dapat pumasa ang bawat batch ng mga produkto sa maraming pagsubok, kabilang ang nilalaman ng resin (katumpakan ± 0.1%), density ng ibabaw ng hibla (± 1g/㎡), lakas na nakakabukol, tibay sa impact, pagganap na pampalagpasigla, at iba pa. Ginagamit ang computer vision system upang masuri ang pagkakapare-pareho ng pagkakaayos ng hibla at ang kabuuang integridad ng mga disenyo, na may rate na 99.9% sa pagtukoy ng depekto, upang matiyak na hindi papasok sa merkado ang mga hindi kwalipikadong produkto.
  

3. Tendensya ng Pagbabago sa Proseso: Tatlong Pangunahing Direksyon para sa Pagpapabuti ng Kategorya

Patuloy na pinapabuti ng industriya ang pagganap at halaga-para-sa-gastos ng Aramid fiber prepreg sa pamamagitan ng pagbabago sa proseso, kung saan ang tatlong pangunahing direksyon ng inobasyon ang nangunguna sa pag-unlad ng kategorya:

• Pag-upgrade ng automated production line Ipagkaloob ang mga industrial robot at AI vision inspection system upang makamit ang buong proseso ng automation mula sa pag-unwind ng aramid fiber, impregnation, curing hanggang sa winding at cutting, na nagpapataas ng kahusayan sa produksyon ng higit sa 60% at binabawasan ang pagkakaiba-iba ng kalidad ng produkto sa ± 0.2%. Halimbawa, ang automated production line ng isang nangungunang kumpanya ay kayang makagawa ng 4000 square meters bawat linya araw-araw, na apat na beses na mas mataas kaysa sa tradisyonal na manual na production line.
  
• Napakalaking Pag-unlad sa Teknolohiya ng Multi-axial Layering: Nalinang ang isang multi-axial Aramid fiber preform production line na kayang sabay-sabay na mag-impregnate at mag-layer ng mga fiber sa iba't ibang direksyon tulad ng 0°, 90°, ±45°, at iba pang anggulo, na nagpapababa sa mga susunod na proseso ng paglalayer at nagpapataas ng kahusayan sa produksyon ng 45%. Lalo itong angkop para sa paggawa ng malalaking bahagi tulad ng mga blade ng wind turbine at katawan ng barko, habang pinahuhusay din ang kabuuang mekanikal na katangian ng mga produkto.
  
• Pag-aaral at aplikasyon ng berdeng proseso: Itaguyod ang prosesong walang solvent na pagpapabusog at ang paggamit ng mga resin na batay sa organikong sangkap (tulad ng epoxy resin mula sa castor), bawasan ang pag-asa sa mga hilaw na materyales mula sa langis, at bawasan ang VOC emissions ng higit sa 90%; Pag-unlad ng teknolohiyang kemikal para sa depolymerization at recycling ng mga thermosetting produkto upang mapataas ang rate ng pagbawi sa aramid fibers sa mahigit sa 80%, alinsunod sa uso ng berdeng produksyon at ekonomiyang paurong.