Yüksek Performanslı Aramid ve Hibrit Elyaf Prepreg'leri | Weihai Dushi

Temel sınıflandırma: Performans yönelimi ve kullanım senaryolarına dayalı olarak doğru bölümlendirme

Aramid lif prepreği zengin bir kategori sistemine sahiptir ve reçine türüne, lif türüne, işlevsel özelliklere ve yerleşime göre dört ana kategoriye ayrılabilir. Her ürün farklılaştırılmış uygulama senaryolarına odaklanarak farklı endüstrilerin ihtiyaçlarına hassas uyum sağlar.

1. Reçine türüne göre işlevsel sınır bölünmesi: termoset ve termoplastik

Reçine sistemi, Aramid lif prepreğinin şekillendirme karakteristiklerini ve uygulama alanını belirleyen temel unsurdur ve iki temel kategoriye ayrılabilir. İkisinin kürlenme mekanizması ve performans odakları açısından belirgin farklar vardır:

• Termoset Aramid Lif Prepreği: Epoksi reçine, fenolik reçine, siyanat ester reçine vb. temelli olan bu malzeme, ısıtma ve basınç uygulanarak geri dönüşümsüz çapraz bağlanma ve sertleşmeyi gerektirir. Şu anda piyasada hakim kategori olup 2024 itibarıyla %85'ten fazla paya sahiptir. Bunlardan epoksi reçine temelli ürünler, mükemmel yapışma özelliğine ve dengeli mekanik özelliklere (çekme mukavemeti 280 MPa veya daha fazla olabilir) sahip oldukları için havacılık yapısal bileşenlerinde, yüksek kaliteli koruyucu ekipmanlar ve diğer uygulama alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır; Fenolik reçine temelli ürünler ise üstün alev geciktiricilik ve sıcaklık direnciyle öne çıkar ve yanma sırasında düşük duman yoğunluğuna sahip olduklarından raylı sistem vagonlarının iç dekorasyonu ile gemilerin yangına dayanıklı bileşenleri için uygundur; Siyanat ester reçine temelli ürünlerin dielektrik sabiti ≤ 2,8'dir ve radar kapakları ile 5G antenleri gibi yüksek frekanslı uygulamalar için uygundur. Bu tür Aramid elyaf preformun temel özellikleri, sertleştikten sonra kararlı yapıya ve mükemmel sünme direncine sahip olmasıdır ancak şekillendirme süresi nispeten uzundur (genellikle 40-90 dakika) ve geri dönüşüm zorluğu yüksektir.
  
• Termoplastik Aramid iplik önceden reçineli: Polyetheretherketone (PEEK), poliamid (PA) ve polifenilen sülfür (PPS) gibi eriyebilir reçineler kullanılarak yapılan bu malzeme, "ısıyla yumuşama-soğuma ile sertleşme" şeklinde tersinir özelliklere sahiptir ve son yıllarda hızla büyümüştür; 2024 yılı itibarıyla pazar payı %15'e ulaşmıştır. Öne çıkan avantajları arasında yüksek kalıp verimliliği yer alır ve bunun sayesinde termoset ürünlerle karşılaştırıldığında döngü süresi %60'tan fazla kısalır. Tek bir parti kalıplama süresi 15-30 dakika içinde kontrol edilebilir ve geri dönüştürülebilir, yeniden kullanılabilir olup yeni enerji taşıtı pil paketi koruması, üst düzey spor ekipmanları vb. alanlarda büyük ölçekli üretim ihtiyaçlarını karşılar. Örneğin, PA bazlı Aramid iplik önceden reçineli malzemeyle yapılan otomobil pil paketi kapak plakası, darbe dayanımı 120 kJ/m²'dir ve geleneksel metal kapak plakalara göre %45 daha hafiftir. Çarpma sonrası bazı hasarlar ısıtılarak onarılabilir.
  

2. Aramid iplik türüne göre: temel performansın kaynak farklılaşması

Aramid fiberin kendisinin malzeme özellikleri, Aramid fiber preprepreg için farklı performans alt tabanları sağlar ve esas olarak üç kategoriye ayrılır; bu kategoriler farklı dayanım ve maliyet gereksinimlerine uyarlanmıştır:

• Para aramid (PPTA) bazlı preprepreg: En yaygın kullanılan üst düzey kategori olup, lif çekme dayanımı 3,6 GPa'nın üzerinde, modülü 120 GPa ve darbe direnci çeliğin 5 katından fazladır. Esas olarak performans gereksinimleri yüksek olan havacılık, savunma ve askeri sanayide kullanılır. Örneğin, DuPont'un Kevlar ® Aramid fiber preprep 49'u, uçak gövdesi ribleri ve kurşun geçirmez kaskların takviyesinde yaygın olarak kullanılmakta olup, kurşun geçirmezlik sınıfı en fazla NIJ III seviyesine ulaşmaktadır.
  
• Meta aramid (PMIA) bazlı preprepreg: Mükemmel korozyon direnci ve alev geciktiriciliği temel özellikleridir ve 200 ℃'nin üzerindeki sıcaklıklarda uzun süre kullanılabilir. %50'lik sülfürik asit çözeltisinde 1000 saat boyunca ıslatıldıktan sonra mekanik performans düşüş oranı %8'in altındadır ve bu da kimyasal boru koruması, yüksek sıcaklık filtrasyon malzemeleri ve diğer benzer uygulamalar için uygundur. Teijinconex, Emperor's aramid ® Prepreg gibi, kimyasal depolama tanklarının korozyon karşıtı astarı olarak kullanılan fiberlerden üretilir.
  
• Co aramid esaslı prepreg: Para aramid ve meta aramidin avantajlarını birleştirir ve saf para aramide kıyasla maliyeti %30'tan fazla azalır ve çekme mukavemeti 2,8 GPa'dır. Badminton raketleri ve yarış oturum arkalıkları gibi yüksek performanslı spor ekipmanları, otomotiv iç mekânları ve diğer maliyet duyarlı orta ila üst düzey uygulamalar için uygundur.
  

3. Lif Düzeni: Tek yönlü ve Örgülü Mekanik Performans Farklılaştırılmış Tasarım

Aramid liflerin düzenlenmesi, Aramid fiber prepreg'in yönlü mekanik özelliklerini doğrudan belirler ve farklı gerilme senaryoları için iki temel kategori oluşturur:

• Tek Yönlü Aramid fiber preform: Aramid lifleri, tek bir yönde paralel olarak düzenlenmiştir ve lif ekseni boyunca malzemenin en yüksek mekanik özelliklerini sağlayan %99,6'nın üzerinde yönsel tutarlılığa sahiptir. Çekme modülü 110 GPa'nın üzerine çıkabilir, buna karşılık enine yöndeki özellikleri nispeten zayıftır. Bu tip ürün özellikle uçak kanadı darbe tabakaları, rüzgar türbini kanat kenar koruması, köprü takviye bantları gibi tek yönlü yüklere dayanabilen yapısal bileşenlerde kullanılır. Çok yönlü istif tasarım ile karmaşık gerilim gereksinimleri karşılanabilir. Yüzey yoğunluğu 50 g/㎡ ile 400 g/㎡ arasında değişir ve yük büyüklüğüne göre hassas şekilde seçilebilir. Örneğin, 10 MW gücündeki bir rüzgar türbini kanadının kenarı, yıldırım darbe direncini %60 artıran 200 g/㎡'lik tek yönlü Aramid fiber prereg'den üretilir.
  
• Dokuma Aramid fiber prereg: Aramid iplikler, düz dokuma, saten dokuma, sarma dokuma ve diğer şekillerde birbirine geçirilerek örülür ve mekanik özelliklerin çok yönlü dengeli dağılımına, daha iyi drapabiliteye ve kesme direncine sahip olur. Düz dokuma ürünler yoğun yapıya ve güçlü aşınma direncine sahiptir ve yarım kanlı yelekler ve bıçak geçirmez eldivenler gibi koruyucu ekipmanlarda kullanılmaya uygundur; Sarmal dokuma ürünler mükemmel esnekliğe sahiptir ve karmaşık eğimli yüzeylere kolayca uyar. Gemilerin gövde darbe önleme katmanları ve otomobil kapılarının çarpışma direnç kirişleri için kullanılır; Saten dokuma ürünler yüksek yırtılma mukavemeti ile karakterizedir ve yırtılma dayanımı 80 kN/m'ye kadar çıkabilir, bu da onları havacılık iç parçaları ve yüksek kaliteli çadır kumaşları için uygundur. Farklı dokuma yöntemlerine sahip ürünler 100D'den 1000D'ye kadar değişen farklı iplik yoğunluğu spesifikasyonlarıyla eşleştirilebilir ve ince dokulu dokumalardan kaba yapılara kadar çeşitlendirilmiş bir seçim sunar.
  

i̇şlevsel özelliklere dayalı özel senaryolar için özelleştirilmiş türev kategorileri

Aşırı ortamlara veya özel ihtiyaçlara yanıt olarak Aramid fiber preprep, uygulama sınırlarını genişletmede kilit bir faktör haline gelen çok sayıda işlevsel alt kategori geliştirmiştir:

• Yüksek sıcaklığa dayanıklı Aramid fiber prereg: Değiştirilmiş poliimid reçinesi kullanılarak uzun süreli kullanım sıcaklığı 250-350 ℃'ye ulaşabilir ve yüksek sıcaklıklarda çekme mukavemeti koruma oranı %85'in üzerindedir. Örneğin, DuPont'un 149 lifinden yapılan ve poliimid reçinesi ile birleştirilen Kevlar ® Prepreg, uçak motorları etrafındaki izolasyon bileşenleri ve roket fırlatma tüplerinin kaplamaları için kullanılır.
  
• Ateşe dayanıklı Aramid fiber prereg: meta aramidin doğal alev geciktiriciliğine dayanarak, halojensiz alev geciktirici reçine ile birleştirildiğinde alev geciktirme performansı UL94 V0 seviyesine ulaşabilir ve yanma sırasında zehirli gaz salınımı olmaz. Duman yoğunluğu derecelendirmesi (SDR) 15'in altındadır ve metro vagon içleri ve uçak kabin bölmesi gibi özellikle yüksek yangın önleme gerektiren uygulamalara uygundur.
  
• Antistatik Aramid lifi prepreg: Yüzey direncinin 10⁶ - 10⁸ Ω arasında kalmasını sağlamak ve darbe direncini korumak amacıyla reçineye iletken dolgu maddeleri (örneğin karbon nanotüpler) eklenir. Kömür madenlerindeki yeraltı koruyucu ekipmanları, elektronik cihazlar için antistatik muhafazalar ve benzeri uygulamalara uygundur.
  
• İklimlendirme direnci Aramid lifi prepreg: Reçineye anti ultraviyole ve anti-aging bileşenler eklenmiştir ve beş yıl boyunca dış mekânda maruz kalınmasından sonra mekanik özellik kaybı oranı %10'dan azdır. Dış mekân reklam panoları, yüksek gerilim kablo koruyucu kılıfları, açık deniz rüzgâr enerjisi ekipmanları ve diğer benzer uygulamalar için uygundur.
  

Temel avantaj: Malzemelerin uygulama değerini yeniden şekillendiren altı temel özellik
Aramid fiber preform, çok sayıda kompozit malzeme arasında öne çıkar ve darbe direnci, hafiflik, stabilite ve diğer boyutlardaki kapsamlı avantajları nedeniyle yüksek koruma ve hassas imalat için bir "olmazsa olmaz" malzeme haline gelir. Bu özellikler birlikte pazar içinde değiştirilemez bir konum inşa eder.

1. Nihai darbe ve kesme direnci performansı

Darbe direnci, Aramid lifli prepregin temel avantajıdır ve aramid liflerinin yüksek tokluğu ile reçinenin yapıştırıcı etkisi sinerjik bir etki oluşturur, bu da malzeme outstanding enerji emme kapasitesine sahip hale getirir. Normal para aramid bazlı prepregin darbe tokluğu 150 kJ/m²'nin üzerine çıkabilir, bu değer karbon fiber prepregin üç katı ve çelikten sekiz kat fazladır. Zırh koruma alanında, 100 g/m² tek yönlü aramid fiber prepreg laminattan yapılan zırh panelleri 9 mm tabanca mermilerine dayanabilir ve aynı koruma seviyesindeki çelik plakaların ağırlığının sadece beşte birine sahiptir; Havacılık alanında, uçak gövdesine uygulanan aramid fiber prepreg darbe dirençli katmanı, kuş çarpma gibi durumlarda yapısal hasar alanını %70 oranında azaltır; Yeni enerji alanında ise bu malzemenin batarya koruması için kullanılması, iğne delme ve sıkıştırma gibi güvenlik testleri sırasında termal kaçınma riskini önemli ölçüde düşürür. Ayrıca kesilme direnci de son derece üstün olup, 200 g/m² dokunmuş aramid fiber prepregin kesilme direnci EN 388 Seviye 5'e ulaşır ve bu değer sıradan fiber malzemelerin çok üzerindedir.

2. Mükemmel hafiflik ve mekanik denge

Aramid fiber preprep, aramid fiber ve reçinenin performans avantajlarını mükemmel bir şekilde birleştirerek "yüksek mukavemet+hafiflik" arasında nihai dengeyi sağlar. Yoğunluğu sadece 1,4-1,6 g/cm³ olup çeliğin beşte birinden ve alüminyum alaşımdan yarısından daha azdır, ancak çekme mukavemeti 280-350 MPa'ya ulaşabilir ki bu değer sıradan çelikle karşılaştırılabilir seviyededir. Havacılık sektöründe, Aramid fiber preprepreg kullanılarak üretilen uçak iç parçaları ve yapısal takviyeler, uçak başına 300 kg'dan fazla ağırlık indirimi sağlayarak doğrudan yakıt tüketimini %8-10 oranında azaltır; Otomotiv alanında, bu malzemenin yarış arabası gövdelerinde kullanımı, alüminyum alaşımlı gövdelere kıyasla ağırlığı %55 oranında azaltırken darbe direncini %40 artırır; Spor ekipmanları alanında, 1K aramid bazlı preprepreg kullanılan golf sopaları ağırlığı %25 azaltır, swing hızını %10 artırır ve vuruş mesafesini 15 yard (13,7 metre) artırır. Ayrıca mekanik özellikleri dengeli olup eğilme modülü 80-110 GPa değerine kadar çıkabilir. Uzun süreli kullanımdan sonra kolayca şekil değiştirmez ve çeşitli yük taşıyan yapısal uygulamalara uygundur.

3. Tüm senaryolarda çevresel uyum ve dayanıklılık

Aramid elyaf preprep, geleneksel malzemelerin çok ötesinde bir çevre direncine sahiptir ve bu da onu karmaşık çalışma koşullarında güvenilir bir seçenek haline getirir. Korozyon direnci açısından, meta aramid preprepreg kuvvetli asit, kuvvetli alkali, tuz spreyi ve diğer ortamlarda 15 yıldan fazla bir kullanım ömrüne sahip olabilir. Deniz araçları alanında, bununla yapılan gövde koruma katmanı deniz suyu aşınmasına karşı direnç gösterir ve galvanizli çelik levhalarla karşılaştırıldığında bakım döngüsünü üç kat uzatır; Hava direnci açısından, UV dirençli katkı maddeleri eklenmiş ürünler, dış mekanda 5 yıl boyunca maruz bırakıldıktan sonra %90'ın üzerinde renk kalıcılığı gösterir ve çatlama veya tozlanma görülmez; Sıcaklık direnci açısından, yüksek sıcaklık ürünleri 350 ℃'de kısa süreli ve 250 ℃'de uzun süreli kullanıma uygundur ve endüstriyel fırınlar ve uçak motorları gibi yüksek sıcaklıklı ortamlarda stabil performans sergiler; Yorulma direnci açısından, dinamik yük döngülerinde yorulma dayanımı koruma oranı %90'ın üzerine çıkar ve bu oran sektör ortalamasından 12 puan daha yüksektir. Bu malzemenin kullanılmasıyla rüzgar türbini kanatlarının kullanım ömrü 25 yılı aşkın süreye uzatılabilir.

4. Son derece esnek özelleştirme imkanı

Aramid fiber preprep, farklı endüstrilerin kişiselleştirilmiş ihtiyaçlarına tam olarak uymasını sağlayan tam boyutlandırma parametresi özelleştirmesine ulaşabilir. Reçine sistemi, havacılık için yüksek sıcaklığa dayanıklı poliimid reçinesi ve otomotiv için hızlı kürlenme epoksi reçinesi gibi senaryolara göre ayarlanabilir; Reçine içeriği kontrolündeki hassasiyet ±0,5%'e kadar ulaşır ve ürün performansının tutarlı olmasını sağlar; Lif türleri ihtiyaca göre seçilebilir, para-, meta- veya ko-aramid liflerin esnek kombinasyonları yapılabilir; Genişlik 0,3 m'den 2,0 m'ye kadar özelleştirilebilir ve büyük gemi gövdeleri 2,0 m genişliğindeki ürünler kullanılabilir, ek birleştirme dikiş sayısı %60'tan fazla azaltılır; Fonksiyonel özellikler birleştirilip katmanlandırılabilir, örneğin "yangın geciktirici+antistatik", "yüksek sıcaklık direnci+korozyon direnci" gibi kompozit fonksiyonlar. Örneğin maden ocağı yer altı koruyucu ekipmanlarında kullanılan Aramid fiber prereg, UL94 V0 seviyesi yangın geciktirici gerekliliklerini karşılamasının yanı sıra antistatik özelliğe de sahiptir ve darbeye karşı direnci sağlamayı sürdürür.

5. Mükemmel süreç uyumu ve kalıp verimliliği

Aramid fiber prereg, sıcak pres kalıplama, kompresyon kalıplama, vakum torbası ve sarma gibi ana akım kompozit malzeme şekillendirme süreçleriyle uyumludur ve tek parça özelleştirmeden seri üretime kadar çeşitli ihtiyaçlara uygundur. Kompresyon kalıplama süreci, pil paketi kapak plakaları ve balistik tıkaç plakaları gibi standartlaştırılmış bileşenler için uygundur. Tek mod üretim süresi 15-30 dakika arasında kontrol edilebilir ve boyutsal doğruluk hatası ≤± 0,2 mm'dir. Sıcak pres kalıplama, yüksek performanslı havacılık ve uzay bileşenleri için uygundur ve ürünün iç kusur oranı 0,8-1,2 MPa basınç kontrolü ile 120-200 ℃ sıcaklık kontrolü sayesinde %0,3'ün altındadır. Sarma kalıplama ise boru hatları ve basınçlı kaplar gibi silindirik bileşenler için uygundur. Aromatik poliamid (aramid) liflerin yönlendirilmiş dizilimi, ürünün eksenel ve çevresel mukavemet oranının 4:1'e ulaşmasını sağlar ve yüksek basınçlı taşıma gereksinimlerini karşılar. Ayrıca yarı sertleşmiş haliyle kesmeye ve yerleştirmeye elverişlidir ve hurda oranı yalnızca %3-5 arasındadır; bu oran geleneksel ıslak şekillendirmedeki %15-20'nin çok altındadır ve bu da malzeme israfını büyük ölçüde azaltır.

tüm yaşam döngüsü boyunca maliyet avantajları

Aramid elyafı prereg'in başlangıçtaki temin maliyeti geleneksel malzemelerden daha yüksek olsa da, yaşam döngüsü boyunca sağladığı maliyet avantajı oldukça belirgindir. Ulusal savunma ve askeri sanayi alanında, hafif yapısı ekipman taşıma maliyetlerini %40 oranında azaltır ve ekipmanın hareket kabiliyetini artırır; Yeni enerji alanında, bu malzemenin pil koruması için kullanılması, güvenlik testlerinden geçme oranını %80 artırmış ve güvenlik kazalarının yol açtığı büyük kayıpların önüne geçilmesini sağlamıştır; Endüstriyel ekipman alanında, korozyona dayanıklılığı bakım periyodunu 1 yıldan 5 yıla çıkararak bakım maliyetlerini %70 oranında düşürür; Havacılık sektöründe tek bir uçağın ağırlığının 300 kg azaltılması, yıllık yakıt maliyetlerinde yaklaşık 1,2 milyon yuan tasarruf sağlar. Termoplastik ürünlerin geri dönüştürülebilirliği, ham madde maliyetlerini daha da düşürür ve geri kazanılan malzemelerin performans koruma oranı %75'in üzerindedir ve ikincil yapısal bileşenlerin üretiminde kullanılabilir.

İşlem satışı noktası: Hammaddelerden nihai ürünlere kadar hassas kontrol ve değer artırımı

Aramid lif prepreplarının üstünlüğü, hassas üretim sürecine ve süreç boyunca kalite kontrolüne dayanır. İşleme sistemi sadece ürün tutarlılığını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda performans ile maliyet arasında optimize edilmiş bir denge sağlayarak kategori rekabet gücünün temel taşı haline gelir.

1. Temel üretim süreci: Sıcak erime yöntemi ve çözelti emdirme yönteminin ikili güvencesi

Sektörün önde gelen oyuncuları, ürün konumlandırmasına ve kalite gereksinimlerine göre esnek olarak seçilebilen ve Aramid lif prepreg'in performans istikrarını sağlayan iki temel emdirme sürecini benimsemiştir:

• Sıcak erime süreci: Reçineyi viskoziteyi azaltmak için 90-130 ℃'ye kadar ısıtın, ardından aramid liflerin yüzeyine hassas sıcak pres silindirleriyle reçineyi eşit şekilde kaplayın ve daha sonra soğutma silindirleri aracılığıyla oda sıcaklığına kadar hızlı bir şekilde soğutun, yarı sertleşmeyi ve şekillendirmeyi tamamlayın. Bu sürecin temel avantajı, çözücü kalıntısının olmaması, reçine içeriğinin ± 0,5%'e kadar hassas kontrolü ve lif düzenlemesinin yüksek tutarlılığıdır ve bu da özellikle havacılık uygulamaları için yüksek kaliteli Aramid fiberli prepreg üretimine uygundur. DuPont ® Kevlar serisi prepregler bu süreci benimser ve bilgisayar kontrollü olarak sıcak pres silindirlerinin basıncını (0,6-1,0 MPa) ile hızını (4-8 m/dak) kontrol ederek ürünün her metrekarelik reçine dağılım hatasının %0,3'ten düşük olmasını sağlar.
  
• Çözelti impregne etme süreci: Reçine, düşük viskoziteli bir çözelti oluşturmak için aseton ve ksilen gibi organik çözücülerde çözülür. Aramid iplikler reçine ile emdirme tankında tamamen ıslatıldıktan sonra, çözücü çok kademeli sıcak hava kurutma kanalında (sıcaklık gradyanı 60-130 ℃) buharlaştırılır ve son olarak yarı sertleşmiş durum elde edilir. Bu proses ekipmanının yatırım maliyeti düşüktür ve üretim verimliliği yüksektir (hız 12-18 m/dk), bu nedenle evrensel aramid iplik ön formlarının büyük ölçekli üretimine uygundur. Çözücü kalıntısı sorununu çözmek için sektör vakum destekli uzaklaştırma ve azot korumalı kurutma teknolojisini yaygın olarak benimsemiştir. Bu işlem, kalıntı çözücü içeriğini %0,08'in altına indirir ve ürünün katılaştıktan sonra kabarcık ve tabakalanma kusurlarını önler.
  

2. Temel süreç kontrol noktaları: Performansı belirleyen beş temel süreç

Aramid elyafın ön reçine kalitesinin kararlılığı, ürünün nihai performansını doğrudan belirleyen beş ana bağlantının yer aldığı üretim sürecinin titiz kontrolünden kaynaklanmaktadır:

• Aramid elyafın yüzey işleme: Aramid elyafın yüzeyi pürüzsüzdür ve reçine ile zayıf yapışma gösterir. Plazma oksidasyonu ya da bağlayıcı ajan kaplaması uygulanarak elyaf yüzeyindeki aktif grupların artırılması gerekir. Bu işlem sonrası elyaf ile reçine arasındaki ara yüzey bağlanma dayanımı %45'ten fazla artmıştır ve bu da geleneksel ürünlerde meydana gelmesi muhtemel olan katmanlar arası ayrılmanın ve yapışmama sorunlarının etkili bir şekilde çözülmesini sağlamıştır. Bu işlemden sonra para aramid esaslı prepregin darbe direnci %30 oranında artırılabilir.
  
• Reçine formülünün hassas modülasyonu: Ürünün fonksiyonel gereksinimlerine göre reçine, sertleştirici, katkı maddeleri ve diğer bileşenler hassas oranlarda karıştırılır. Örneğin, alev geciktirici ürünlerde %18-25 oranında fosfor-nitrojen bazlı alev geciktirici maddeler ile birlikte %0,8 anti-damlama ajanı eklenmesi gerekir; yüksek sıcaklığa dayanıklı ürünler için poliimid reçinenin sertleştiriciye oranı, çapraz bağlanma yoğunluğunu sağlamak amacıyla ayarlanmalıdır; antistatik ürünlerde ise eşit olmayan iletkenliği önlemek için %5-8 oranında karbon nanotüp homojen olarak dağıtılmaldır. Formülasyon, tam otomatik karıştırma ve ultrasonik dispersiyon sistemi kullanılarak hazırlanır ve hata payı ±0,1% içinde tutulur.
  
• İmpregne parametrelerinin dinamik kontrolü: Aramid liflerin doğrusal yoğunluğuna ve reçine viskozitesine göre impregne hızının, sıcaklığının ve basıncının gerçek zamanlı olarak ayarlanması. Örneğin, 100D filament demeti ürünlerinin daldırma hızı 6-8 m/dk aralığında tutulur ve liflerin kırılmasını önlemek için basınç 0,5 MPa'ya düşürülür; 1000D kalın fiber demeti ürünleri için bu değer 15 m/dk'ya çıkarılabilir ve reçinenin liflerin içine tamamen nüfuz etmesini sağlamak için basınç 0,9 MPa'ya çıkartılabilir.
  
• B-aşaması kürlenmesinin hassas kontrolü: Kurutma sıcaklığının ve süresinin ayarlanmasıyla reçine kürlenme derecesi %35-45 arası yarı kürlenmiş bir durumda tutulur, böylece ürünün katmanlama için uygun bir yapışkanlığı korunmuş olur ve erken tam kürlenme önlenmiş olur. Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve dinamik mekanik analiz (DMA) kullanılarak kürlenme derecesinin gerçek zamanlı izlenmesi yapılır ve hata oranı %2'nin altındadır.
  
• Son ürün kalite kontrolü: Her ürün partisi, reçine içeriği (doğruluk ± 0,1%), fiber yüzey yoğunluğu (± 1g/㎡), çekme mukavemeti, darbe tokluğu, alev geciktirici performans vb. gibi çoklu testlerden geçmek zorundadır. Fiber yerleşiminin homojenliğini ve desen bütünlüğünü tespit etmek için bilgisayarlı görü sistemi kullanılır ve hata tespit oranı %99,9'dur; böylece uygun olmayan ürünlerin pazara girmesi engellenir.
  

3. Süreç Yeniliği Eğilimi: Kategori Yükseltmeyi Sağlayan Üç Ana Yönelim

Sektör, süreç yeniliği aracılığıyla Aramid iplikli prepreg'in performansını ve maliyet-etkinliğini sürekli olarak artırmaktadır ve kategorinin gelişimini yönlendiren üç ana yenilik yönü bulunmaktadır:

• Otomatik üretim hattının yükseltilmesi: Aramid elyaf sarımından emdirmeye, kürlemeden sarma ve kesmeye kadar tam süreç otomasyonu sağlamak için endüstriyel robotlar ve yapay zekalı görsel denetim sistemini devreye alın. Bu sayede üretim verimliliği %60'ın üzerinde artırılırken ürün tutarlılık hatası ± %0,2'ye düşürülebilir. Örneğin, lider bir işletmenin otomatik üretim hattı, hat başına günlük 4.000 metrekarelik bir çıktı üretebilir; bu da geleneksel manuel üretim hatlarından dört kat daha fazladır.
  
• Çok Eksenli Katmanlama Teknolojisinde Atılım: 0°, 90°, ±45° ve diğer açılarda çok yönlü fiberlerin eş zamanlı emprenye edilmesi ve katlanması işlemlerini aynı anda gerçekleştirebilen çok eksenli aramid fiber ön forma üretim hattı geliştirilmiştir. Bu sayede sonraki aşamalardaki katmanlama işlemleri azaltılmış ve üretim verimliliği %45 artmıştır. Özellikle rüzgar türbini kanatları ve gemi gövdeleri gibi büyük bileşenlerin üretimine uygundur ve ürünün genel mekanik özelliklerini de iyileştirir.
  
• Yeşil süreç araştırması ve uygulaması: Çözücü içermeyen emprenye işleminin ve biyolojik kaynaklı reçinelerin (örneğin, hint yağı bazlı epoksi reçine) kullanımını teşvik ederek petrol bazlı hammadde bağımlılığını azaltın ve uçucu organik bileşik (VOC) emisyonlarını %90'tan fazla azaltın; Termoset ürünler için kimyasal depolimerizasyon ve geri dönüşüm teknolojisinin geliştirilmesiyle aramid liflerin geri kazanım oranının %80'in üzerine çıkması, yeşil üretim ve döngüsel ekonomi trendleriyle uyumlu hale getirilmesi.