A-12 Vải tẩm tiền ngâm sợi carbon đan chéo dạng mở rộng

Vải tẩm keo dệt từ sợi carbon dạng mở rộng: lựa chọn mới cho vật liệu composite kết hợp hiệu suất cao và giá trị thẩm mỹ

Trong các lĩnh vực như thiết bị cao cấp, điện tử tiêu dùng và hàng không vũ trụ – nơi yêu cầu hiệu suất vật liệu và thiết kế ngoại hình cao, việc mở rộng tấm sợi carbon dệt tẩm nhựa (prepreg) đang trở thành một giải pháp đổi mới. Sản phẩm này sử dụng sợi carbon mở rộng làm nguyên liệu chính, tạo thành tấm vải dệt từ sợi carbon mở rộng thông qua quá trình dệt theo chiều dọc và ngang, sau đó sản xuất ra tấm prepreg sợi carbon dệt rộng bằng quy trình tẩm trước chuyên nghiệp. Bó sợi carbon được trải rộng có độ thẳng tuyệt vời, không chỉ phát huy tối đa khả năng chịu kéo của sợi carbon trong vải, mang lại tính chất cơ học cao hơn, mà còn trao cho tấm prepreg vẻ thẩm mỹ về vân bề mặt độc đáo. Sản phẩm bao gồm nhiều quy cách khác nhau như 88mm, 1010mm, 1818mm, 2020mm, v.v., không chỉ đáp ứng yêu cầu độ bền của các bộ phận cấu trúc mà còn tạo không gian linh hoạt cho thiết kế sản phẩm, lấp đầy khoảng trống trên thị trường đối với loại prepreg sợi carbon truyền thống vốn thiên về hiệu suất mạnh nhưng thiếu tính thẩm mỹ.

Ưu thế cốt lõi: Ba đột phá về hiệu suất, thẩm mỹ và tùy chỉnh

1. Hỗ trợ quá trình mở rộng và tối đa hóa khả năng cơ học của sợi carbon

Việc mở rộng sợi carbon là điểm nổi bật công nghệ chính của loại prepreg này. Khác với quy trình dệt truyền thống bằng cách trực tiếp đan các bó sợi carbon, sản phẩm trước tiên sẽ tách chuyên nghiệp các bó sợi carbon để đạt được độ rộng đồng đều và độ thẳng trên 99%. Sau đó, tiến hành dệt theo chiều dọc và ngang để tạo thành vải dệt từ sợi carbon đã được mở rộng. Cải tiến quy trình này giải quyết triệt để vấn đề suy giảm hiệu suất do xoắn và xếp chồng các bó sợi carbon trong các loại vải dệt truyền thống, cho phép tận dụng tối đa khả năng chịu kéo của sợi carbon trong cấu trúc vải.
Sau khi kiểm tra, độ bền kéo ở góc 0° của vải dệt tiền ngâm tẩm sợi carbon mở rộng tăng hơn 25% so với loại vải dệt tiền ngâm tẩm sợi carbon thông thường, và mô đun kéo tăng 18%. Ngay cả trong các tình huống chịu ứng suất phức tạp, sự biến động về tính chất cơ học cũng có thể được kiểm soát trong phạm vi 5%. Lấy ví dụ sản phẩm vải dệt tiền ngâm tẩm sợi carbon mở rộng kích thước 88mm, các bộ phận làm từ vật liệu này có thể truyền tải ứng suất một cách đồng đều đến từng bó sợi carbon được mở rộng khi chịu lực kéo trục, từ đó tránh được nguy cơ gãy do tập trung ứng suất cục bộ; Với quy cách 2020mm, nhờ diện tích bao phủ bó sợi rộng hơn, sản phẩm thể hiện khả năng chống uốn ổn định hơn trong các cấu kiện kết cấu diện tích lớn như vỏ thiết bị cao cấp, đáp ứng yêu cầu về độ tin cậy kết cấu khi sử dụng lâu dài. Đồng thời, mật độ sản phẩm được kiểm soát chặt chẽ không nhỏ hơn 5%, đảm bảo sợi carbon được phân bố đều trong tấm tiền ngâm tẩm, không xuất hiện các điểm yếu về hiệu năng do hàm lượng sợi cục bộ thấp.

2. Đa dạng thông số kỹ thuật, phù hợp với yêu cầu về kích cỡ và hiệu suất trong các tình huống khác nhau

Sản phẩm xoay quanh ba thông số cốt lõi là "độ rộng lưới, độ dày và trọng lượng" để tạo nên hệ thống thông số phong phú, bao gồm hai loại cấu trúc vải: dệt chéo và dệt vuông, có thể đáp ứng chính xác nhu cầu sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Các thông số cụ thể được hiển thị trong bảng dưới đây (trích xuất các thông số cốt lõi):

Trong đó, loại vải dệt carbon fiber prepreg rộng 1010mm, 1818mm và 2020mm tập trung vào "nhẹ + thẩm mỹ", phù hợp với các lĩnh vực điện tử tiêu dùng và đồ nội thất cao cấp yêu cầu về hình thức và chất liệu; quy cách 88mm tập trung vào "độ bền cao + khối lượng cao" và phù hợp với thiết bị công nghiệp và các bộ phận hàng không vũ trụ có yêu cầu nghiêm ngặt về độ bền cấu trúc. Độ dày của các quy cách khác nhau được kiểm soát trong khoảng 0,08-0,2mm, cân bằng giữa đặc tính nhẹ và độ ổn định cấu trúc, mang lại nhiều lựa chọn kích thước hơn cho thiết kế sản phẩm.

3. Hoa văn đẹp và độc đáo, cân bằng giữa chức năng và giá trị thị giác

Sợi carbon truyền thống dạng prepreg thường tập trung vào các đặc tính cơ học, và ngoại hình chủ yếu là màu trơn đơn sắc hoặc kết cấu đơn giản, khó đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ trong các lĩnh vực cao cấp. Vật liệu tiền ngâm tẩm từ vải dệt sợi carbon được mở rộng, với sự sắp xếp đồng đều của các bó sợi carbon mở rộng và quá trình dệt theo phương ngang dọc, tạo nên hiệu ứng kết cấu độc đáo và đều đặn — cấu trúc dệt chéo (plain weave) mang lại các họa tiết "ô vuông" tinh tế, với các đường nét rõ ràng và đối xứng, nhìn bằng mắt trần tinh xảo hơn; cấu trúc chéo (diagonal structure) thể hiện kết cấu chéo mượt mà, tăng cảm giác về chiều sâu, có thể lựa chọn linh hoạt tùy theo phong cách thiết kế sản phẩm.

Lợi thế thẩm mỹ này làm cho sản phẩm có tính cạnh tranh cao trong các thiết bị điện tử tiêu dùng (như vỏ máy tính xách tay cao cấp, vỏ đồng hồ thông minh), đồ nội thất cao cấp (như mặt bàn phong cách sang trọng nhẹ, tấm ốp tủ), phụ kiện xa xỉ (như khung vali cao cấp) và các lĩnh vực khác. Ví dụ, một vỏ máy tính xách tay làm từ vải carbon dệt trơn rộng 2020mm đã ngâm tẩm sẵn không những giảm trọng lượng 40% so với vỏ kim loại, mà còn nâng cao nhận diện thương hiệu nhờ kết cấu lưới độc đáo; Quy cách 1818mm có thể được sử dụng cho các tấm ốp đồ nội thất cao cấp. Khi kết hợp với lớp phủ trong suốt, họa tiết sợi carbon trở nên rõ ràng, kết hợp giữa cảm giác công nghệ và sự sang trọng, phá vỡ giới hạn hình ảnh của các vật liệu truyền thống.

4. Quy trình ngâm tẩm trước đã trưởng thành, đảm bảo độ nhất quán của sản phẩm và khả năng thích ứng quy trình

Quá trình tẩm trước vải dệt sợi carbon được mở rộng sử dụng thiết bị tự động chính xác để thấm đều nhựa epoxy đã được cải tiến vào trong vải dệt sợi carbon được mở rộng. Hàm lượng nhựa được kiểm soát ở mức 35% - 45%, độ đồng đều của quá trình tẩm vượt trên 99,5%, không có các khuyết tật như bọt khí hay thiếu keo. Quy trình tẩm trước trưởng thành không chỉ đảm bảo tính nhất quán về hiệu năng cho từng lô sản phẩm, mà còn mang lại khả năng thích ứng quy trình vượt trội cho sản phẩm, tương thích với các quy trình sản xuất vật liệu composite phổ biến như đúc ép nhiệt, đúc nén và đúc túi chân không.

Trong quá trình ép nóng, nhựa của vật liệu tiền ngâm (prepreg) có độ chảy tốt và có thể lấp đầy hoàn toàn các khe hở trong khuôn. Sau khi tạo hình, độ nhẵn bề mặt của các chi tiết cao và không cần đánh bóng thêm; trong ép nén, sản phẩm có tính ổn định nhiệt tuyệt vời, với dải nhiệt độ đóng rắn từ 120-150 ℃ và thời gian đóng rắn có thể kiểm soát trong khoảng 30-60 phút, phù hợp với nhịp độ sản xuất hàng loạt. Ví dụ, việc sử dụng vật liệu prepreg vải dệt sợi carbon rộng 10 x 10 mm để tạo hình phụ kiện thiết bị thể thao có thể tăng hiệu suất sản xuất lô đơn lên 20% so với prepreg thông thường, đồng thời tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn duy trì ổn định trên 98%, giúp giảm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp.

5. Thiết kế phân biệt, xây dựng rào cản cạnh tranh trên thị trường

Một mặt, tuân thủ nghiêm ngặt các đổi mới phân biệt trong quá trình mở rộng, mật độ dệt và công thức nhựa – ví dụ: công nghệ mở rộng bó sợi tự phát triển độc lập có thể kiểm soát sai số chiều rộng bó sợi trong phạm vi ±0,5mm, vượt xa mức trung bình ngành là ±1mm; Mặt khác, chúng tôi cung cấp dịch vụ tùy chỉnh linh hoạt, có thể điều chỉnh theo nhu cầu khách hàng về chiều rộng lưới (ví dụ như các kiểu tùy chỉnh 12mm, 15mm), cấu trúc vải (ví dụ như vải satin) và loại nhựa (ví dụ như nhựa chống cháy, nhựa chịu thời tiết), nhằm đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa trong các lĩnh vực khác nhau. Ví dụ, để đáp ứng nhu cầu về các bộ phận nội thất của xe năng lượng mới, có thể tùy chỉnh tấm vải tẩm sợi carbon rộng 1818mm chịu lão hóa; Để đáp ứng yêu cầu về phụ kiện hàng không vũ trụ, có thể tùy chỉnh thông số kỹ thuật cường độ cao 88mm, từ đó tránh được áp lực thị trường do cạnh tranh đồng nhất.