A-1 UD преґзати з вуглепластику

Односпрямований препрег з вуглецевого волокна (UD Prepreg з вуглецевого волокна)

Вступ до продукту

Односпрямований препрег з вуглецевого волокна, зазвичай відомий як UD препрег з вуглецевого волокна, — це високоефективний композитний матеріал, що складається з вуглецевих волокон, орієнтованих в одному напрямку та попередньо просочених смолою. Ця спеціалізована структура розроблена для максимізації механічних властивостей матеріалу вздовж напрямку волокон, що робить його найкращим вибором для високонавантажених застосувань у різних галузях.

Ключова перевага цього продукту полягає в його гнучких і налаштовуваних характеристиках: модуль волокна доступний у трьох високопродуктивних класах — 24 ГПа, 30 ГПа та 40 ГПа (зазвичай званих TON-класами), що охоплює широкий діапазон вимог до міцності — від загального промислового застосування до авіаційно-космічних технологій. Щодо поверхневої густини, пропонується широкий діапазон від 10 г/м² до 1000 г/м², що дозволяє точно керувати вагою та товщиною компонентів залежно від конкретних проектних вимог.

Ширина препрегу стандартизована від 1 метра до 1,5 метра, що задовольняє потреби як масового виробництва, так і спеціалізованих виробничих сценаріїв. Найважливіше, матриця смоли може бути повністю адаптована відповідно до вимог замовника, включаючи епоксидну, поліестерну та інші спеціалізовані смоли, щоб відповідати різним умовам обробки (наприклад, температура та час затвердіння) та вимогам до кінцевого середовища експлуатації (наприклад, стійкість до високих температур або хімічних речовин).

Відмінності експлуатаційних характеристик

Препрег з вуглецевого волокна UD має комплекс виняткових експлуатаційних характеристик, що відрізняє його від традиційних матеріалів.

● По-перше, він відрізняється винятковою висока стійкість у поєднанні з низькою густотою; це дозволяє створювати легкі деталі без погіршення структурної міцності — питома міцність у кілька разів вища, ніж у сталі, що робить матеріал ідеальним для застосувань, чутливих до ваги.

● По-друге, він має відмінна витривалість та демпфування вібрацій здатність; однонаправлений розподіл волокон і смола матриці ефективно працюють разом, поглинаючи та розсіюючи вібраційну енергію, забезпечуючи довгострокову стабільність конструкції навіть під дією повторюваних циклічних навантажень, що є критичним для таких компонентів, як крила літаків і шасі автомобілів, які постійно піддаються напруженням.

● По-третє, він має низький коефіцієнт тертя та висока зносостійкість ; гладка поверхня вуглецевих волокон у поєднанні з захисним шаром смоли зменшує тертя між матеріалом і контактними поверхнями, знижує знос і подовжує термін служби рухомих частин.

● По-четверте, він демонструє виняткові стійкість до корозії — на відміну від металів, схильних до іржавіння та хімічного руйнування, вуглецеві волокна є за своєю природою інертними, а полімерна матриця додатково ізолює матеріал від вологи, хімічних речовин та агресивних зовнішніх факторів, забезпечуючи тривалий термін експлуатації у морських, промислових та зовнішніх умовах.

● Крім того, він пропонує добрий пластичний потенціал , що дозволяє адаптуватися до будь-якої форми прес-форми; під час процесу вулканізації препрег може легко формуватися для відповідності складним формам, що дає змогу виготовляти цільні компоненти зі складною структурою, які важко або неможливо отримати традиційними методами виробництва.

● Нарешті, це легко обробляється — на відміну від сирових вуглецевих волокон, які потребують окремого просочення смолою, UD-препрег постачається із попереднім просоченням, спрощуючи технологічні операції, такі як розрізання, укладання та вулканізація, скорочує час виробництва та підвищує ефективність виготовлення.

Застосування продукту

Завдяки відмінній пластичності та комплексним механічним властивостям, препрег з односпрямованого (UD) вуглецевого волокна широко використовується у виробництві вуглецевих труб, плит із вуглецевого волокна, а також різних компонентів складної форми, знаходячи застосування в багатьох галузях високотехнологічної промисловості.

В аерокосмічна промисловість у цій галузі це основний матеріал для несучих конструкцій літаків, таких як крила, хвостики та стіни салону. Використання препрегу UD дозволяє значно зменшити вагу літака, зберігаючи високу жорсткість — таке зменшення ваги безпосередньо призводить до зниження витрат палива, подовження дальністі польоту та покращення загальної льотної ефективності, відповідаючи суворим вимогам авіаційно-космічної галузі щодо безпеки та ефективності.

В автомобільна промисловість, його все частіше використовують для виготовлення кузовних деталей спортивних автомобілів, зокрема дверей, шасі та каркасів кузова. Висока міцність UD-препрегу підвищує стійкість автокомпонентів до ударів, забезпечуючи безпеку пасажирів, тоді як його легкість зменшує загальну вагу транспортного засобу, що покращує паливну ефективність і знижує викиди, відповідаючи глобальній тенденції до зменшення ваги автомобілів і охорони навколишнього середовища.

У сфері спорядження преміум-класу , це переважний матеріал для виготовлення кийків для гольфу, вудилищ та лижних палиць. Висока міцність і гнучкість препрегу з однонаправленими волокнами дозволяють створювати спортивне обладнання з оптимальною жорсткістю та пружністю — наприклад, кийки для гольфу з препрегу забезпечують кращу передачу потужності, а вудилища мають підвищену міцність на розрив і гнучкість, що допомагає спортсменам покращити свої результати.

В промислове обладнання , він використовується у високотискових конструкціях, таких як посудини під тиском і трубопроводи. Шляхом процесу намотки, стрічка UD prepreg може бути розташована у напрямку, що збігається з головним напруженням конструкції, забезпечуючи безшовну високоміцну конструкцію, здатну витримувати екстремальний тиск, що робить її придатною для промислових застосувань, таких як транспортування нафти та газу та хімічна обробка. Окрім цих ключових сфер, стрічка UD із вуглецевого волокна також знаходить застосування у вітровій енергетиці (для лопатей вітрових турбін, де їхня легкість і висока міцність покращують ефективність перетворення енергії), у залізничному транспорті (для кузовів потягів і візків, зменшуючи вагу та підвищуючи експлуатаційну стабільність) та в інших галузях, де потрібні легкі, міцні та стійкі до погодних умов компоненти з вуглецевого волокна. Оскільки галузі продовжують прагнути до вищої продуктивності та ефективності, очікується подальше розширення сфери застосування стрічки UD із вуглецевого волокна.