Prepreg Sợi Thủy Tinh Chống Cháy & Theo Yêu Cầu | Weihai Dushi

Phân loại lõi: Phân chia chính xác dựa trên định hướng hiệu suất và các kịch bản ứng dụng

Hệ thống phân loại vật liệu tẩm trước sợi thủy tinh đa dạng và phong phú, có thể chia thành bốn hạng mục chủ lưu dựa trên loại nhựa, cách bố trí sợi, đặc tính chức năng và loại sợi thủy tinh. Mỗi loại sản phẩm tập trung vào các kịch bản ứng dụng khác biệt, kiểm soát chặt chẽ mức độ trùng lặp dưới 50%, đạt được sự thích ứng chính xác với nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau.

1. Phân chia ranh giới chức năng theo loại nhựa: nhiệt rắn và nhiệt dẻo

Hệ thống nhựa là yếu tố cốt lõi quyết định đặc tính tạo hình và phạm vi ứng dụng của vật liệu Glass fiber prepreg, có thể được chia thành hai nhóm cơ bản. Hai loại này có sự khác biệt rõ rệt về cơ chế đóng rắn và trọng tâm hiệu suất:

• Vật liệu Glass Fiber Prepreg Nhiệt rắn: Dựa trên nhựa epoxy, nhựa phenolic, nhựa polyester, v.v., yêu cầu quá trình liên kết chéo và đóng rắn bất khả nghịch thông qua gia nhiệt và áp suất. Hiện tại đây là dòng sản phẩm chủ đạo trên thị trường, chiếm hơn 82% vào năm 2024. Trong đó, các sản phẩm gốc nhựa epoxy được sử dụng rộng rãi trong các cấu kiện hàng không vũ trụ, vỏ thiết bị điện tử cao cấp và các ứng dụng khác nhờ tính chất cơ học cân đối (độ bền kéo có thể đạt trên 320MPa) và khả năng bám dính vượt trội; Các sản phẩm gốc nhựa phenolic có ưu điểm cốt lõi là khả năng chống cháy tốt, mật độ khói thấp và độc tính thấp khi cháy, do đó là lựa chọn hàng đầu cho trang trí nội thất toa xe giao thông đường sắt và các bộ phận chịu lửa của tàu thủy; Các sản phẩm gốc nhựa polyester/vinyl ester có chi phí thấp hơn, phù hợp với các ứng dụng thông thường nhạy cảm về giá thành như boong tàu biển và bồn chứa công nghiệp. Đặc điểm cốt lõi của loại Glass fiber prereg này là cấu trúc ổn định và độ chính xác kích thước cao sau khi đóng rắn, tuy nhiên chu kỳ tạo hình tương đối dài (thường từ 30-90 phút) và khó tái chế.
• Chất tiền ngâm sợi thủy tinh nhiệt dẻo: Được làm từ các loại nhựa có thể nóng chảy như polyetheretherketone (PEEK), polypropylene (PP) và polyamide (PA), nó có tính chất đảo ngược "làm nóng mềm ra, làm nguội đóng rắn" và đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, đạt thị phần 18% vào năm 2024. Ưu điểm nổi bật của nó là hiệu suất tạo hình cao, rút ngắn thời gian chu kỳ hơn 60% so với sản phẩm nhiệt rắn. Thời gian tạo hình một mẻ có thể được kiểm soát trong khoảng 10-20 phút, đồng thời có thể tái chế và sử dụng lại, đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn các bộ phận thân xe ô tô năng lượng mới, vỏ thiết bị gia dụng và các sản phẩm khác. Ví dụ, tấm cửa xe làm từ sợi thủy tinh tiền ngâm gốc PP có trọng lượng nhẹ hơn 40% so với các bộ phận kim loại truyền thống, và có thể sửa chữa một số hư hỏng bằng cách gia nhiệt sau va chạm, từ đó nâng cao tuổi thọ sử dụng.

2. Bố trí sợi: Thiết kế phân biệt hiệu suất cơ học theo hướng đơn và đan bện

Việc sắp xếp các sợi thủy tinh trực tiếp quyết định tính định hướng của các đặc tính cơ học của bán thành phẩm sợi thủy tinh, tạo thành hai nhóm chính cho các tình huống chịu lực khác nhau:

• Bán thành phẩm sợi thủy tinh một chiều: Các sợi thủy tinh được sắp xếp song song theo một hướng duy nhất, với độ đồng nhất định hướng trên 99,5%, mang lại tính chất cơ học tối ưu của vật liệu dọc theo trục sợi. Mô-đun kéo giãn có thể đạt trên 28GPa, trong khi hiệu suất theo phương ngang tương đối yếu. Loại sản phẩm này chủ yếu được sử dụng cho các cấu kiện chịu tải một chiều, như xương gia cường cánh máy bay, dầm chính cánh tuabin gió, lớp gia cường cầu, v.v. Thông qua thiết kế xếp chồng đa hướng, có thể đáp ứng các yêu cầu chịu lực phức tạp. Mật độ bề mặt của nó dao động từ 80g/㎡ đến 450g/㎡, và có thể được lựa chọn chính xác tùy theo mức tải trọng. Ví dụ, dầm chính của cánh tuabin gió 10MW sử dụng tấm tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh một chiều 300g/㎡, có thể giảm trọng lượng 25% đồng thời tăng độ cứng vững 30%.
• Tấm tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh dệt: Các sợi thủy tinh được dệt chéo và tạo thành theo các kiểu dệt cơ bản, dệt chéo, dệt gấm và các cách khác, với sự phân bố cân bằng đa hướng của các tính chất cơ học cùng khả năng drapability và chịu va chạm tốt hơn. Sản phẩm dệt cơ bản có cấu trúc dày đặc, khả năng chống mài mòn cao, phù hợp cho lớp phủ chống ăn mòn đường ống và vỏ bảo vệ thiết bị điện tử; sản phẩm dệt chéo có độ linh hoạt xuất sắc, có thể ôm sát các bề mặt cong phức tạp, được dùng cho thân tàu và lớp phủ thân xe ô tô; sản phẩm dệt gấm nổi bật với độ bền va đập cao, đạt cường độ kéo lên tới 280MPa, thích hợp cho các bộ phận nội thất hàng không vũ trụ và thiết bị thể thao cao cấp. Các sản phẩm với phương pháp dệt khác nhau có thể kết hợp với các thông số bó sợi từ 1K đến 24K, tạo nên đa dạng lựa chọn từ kết cấu tinh tế đến thô ráp.

3. Các danh mục sản phẩm phái sinh tùy chỉnh cho các tình huống đặc biệt dựa trên đặc tính chức năng

Đối với các môi trường khắc nghiệt hoặc nhu cầu đặc biệt, Glass fiber prepreg đã phát triển nhiều phân nhóm chức năng, trở thành chìa khóa mở rộng ranh giới ứng dụng:

• Glass fiber prepreg chịu nhiệt độ cao: sử dụng nhựa epoxy biến tính hoặc nhựa polyimide, nhiệt độ sử dụng dài hạn có thể đạt 150-350 ℃, và tỷ lệ giữ nguyên tính chất cơ học ở nhiệt độ cao vượt quá 85%. Ví dụ, sản phẩm series BMS 8-139 của Hexcel sử dụng hệ thống nhựa HexPy® F161, với nhiệt độ đóng rắn là 350 °F, phù hợp cho các tình huống nhiệt độ cao như các bộ phận ngoại vi động cơ máy bay và các bộ phận cấu trúc lò công nghiệp.
• Glass fiber prepreg chống cháy: Được bổ sung chất chống cháy không chứa phốt pho, nitơ và halogen, hiệu suất chống cháy có thể đạt cấp độ UL94 V0. Một số sản phẩm đã vượt qua các chứng nhận hàng không như BMS 8-80, ví dụ như sản phẩm TY6 CL1 GR A của Solvay, sử dụng nhựa polyester Cycom® 4102 được dùng đặc biệt cho các tình huống yêu cầu an toàn cháy nổ cực cao, chẳng hạn như nội thất máy bay và toa xe giao thông đường sắt.
• Phụ kiện sợi thủy tinh chịu thời tiết: nhựa được bổ sung các thành phần chống tia cực tím và chống lão hóa, có thể có tuổi thọ hơn 15 năm trong môi trường ngoài trời và ẩm ướt, chỉ số mật độ khói (SDR) nhỏ hơn 20. Phù hợp với các ứng dụng như bảng quảng cáo ngoài trời, tấm bảo vệ cầu, thiết bị điện gió ngoài khơi và các tình huống khác.
• Phụ kiện sợi thủy tinh cách điện tần số cao: tối ưu hóa các đặc tính điện môi của nhựa, với hằng số điện môi ≤ 3,2 và hệ số tổn hao điện môi ≤ 0,005, trở thành vật liệu cốt lõi cho vỏ ăng-ten trạm 5G và vỏ radar. Ví dụ, Air Preg PE CF 6550 sử dụng sợi thủy tinh S-2, phù hợp đặc biệt cho ứng dụng vỏ radar hàng không.

4. Phân biệt hiệu suất cơ bản theo loại sợi thủy tinh

Các đặc tính vật liệu của sợi thủy tinh tự thân cung cấp các nền tảng hiệu suất khác nhau cho các loại prepreg sợi thủy tinh, chủ yếu được chia thành ba nhóm:

• Prepreg dựa trên sợi thủy tinh E: loại cơ bản thông dụng nhất, có khả năng cách điện và ổn định hóa học vượt trội, chi phí hợp lý, phù hợp với hầu hết các tình huống thông thường như thiết bị điện tử và bồn chứa công nghiệp, chiếm hơn 75% doanh số bán tổng thể của prepreg sợi thủy tinh.
• Prepreg dựa trên sợi thủy tinh S-2: Loại độ bền cao, với độ bền kéo tăng hơn 30% so với sợi thủy tinh E-glass, và khả năng chịu va chạm tốt hơn. Chủ yếu được sử dụng trong các bộ phận cấu trúc hàng không vũ trụ, cánh tuabin gió cao cấp và các ứng dụng khác có yêu cầu nghiêm ngặt về độ bền.
• Prepreg dựa trên sợi thủy tinh C-glass: Với khả năng chống ăn mòn vượt trội làm cốt lõi, có thể chống lại sự xâm thực của môi trường axit mạnh và kiềm mạnh, phù hợp cho các môi trường ăn mòn khắc nghiệt như đường ống hóa chất và các bộ phận cấu trúc giàn khoan ngoài khơi.

Ưu thế cốt lõi: Sáu đặc tính chính tái định hình giá trị ứng dụng của vật liệu

Lý do khiến prepreg sợi thủy tinh nổi bật giữa nhiều vật liệu composite và trở thành "vật liệu thiết yếu" trong sản xuất cao cấp là nhờ những ưu điểm toàn diện về tính chất cơ học, khả năng thích ứng quy trình, thích ứng môi trường và các khía cạnh khác. Những đặc điểm này cùng nhau tạo nên vị thế không thể thay thế trên thị trường của sản phẩm.

1. Tính năng cơ học cân bằng và ưu điểm nhẹ

Chất liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh kết hợp hoàn hảo những ưu điểm về hiệu năng của sợi thủy tinh và nhựa, đạt được sự cân bằng giữa "độ bền cao + nhẹ trọng lượng". Độ bền kéo của loại tiền ngâm tẩm dựa trên sợi thủy tinh E thông thường có thể đạt 280-350MPa, cao hơn 1,2-1,5 lần so với thép thông thường, trong khi mật độ chỉ ở mức 1,8-2,0g/cm³, thấp hơn 1/4 so với thép và 2/3 so với hợp kim nhôm. Trong lĩnh vực giao thông đường sắt, các tấm nội thất và khung ghế làm từ vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh có thể giảm trọng lượng mỗi toa xe đơn lẻ hơn 250kg, tiết kiệm khoảng 42.000 kWh điện mỗi đoàn tàu mỗi năm; Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, mũ che radar máy bay sử dụng vật liệu tiền ngâm tẩm dựa trên sợi thủy tinh S-2 giúp giảm 55% trọng lượng so với các nắp kim loại truyền thống và cải thiện tỷ lệ xuyên tín hiệu lên 15%. Ngoài ra, mô-đun uốn của nó có thể đạt 25-30GPa, không dễ biến dạng sau thời gian dài sử dụng và phù hợp với nhiều tình huống kết cấu chịu tải khác nhau.

2. Khả năng thích nghi và độ bền môi trường tuyệt vời

Vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh có khả năng chịu đựng môi trường vượt xa các vật liệu truyền thống, làm cho nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy trong các điều kiện làm việc phức tạp. Về khả năng chống ăn mòn, sau khi ngâm vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh loại C trong dung dịch axit sunfuric 5% trong 1000 giờ, tỷ lệ suy giảm hiệu suất cơ học dưới 5%, tốt hơn nhiều so với mức suy giảm 40% của tấm thép mạ kẽm, phù hợp với các môi trường ăn mòn mạnh như ngành hàng hải và hóa chất; Về khả năng chịu thời tiết, sản phẩm có bổ sung thành phần chống tia cực tím có tỷ lệ giữ màu trên 90% sau 5 năm phơi ngoài trời, không bị nứt hay bong tróc dạng bột; Về khả năng chống mỏi, trong các chu kỳ tải trọng động (như va chạm xe hơi hoặc quay cánh quạt), tỷ lệ giữ cường độ mỏi đạt trên 88%, cao hơn 10 điểm phần trăm so với mức trung bình ngành. Sau khi sử dụng vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh cho cánh tuabin gió, tuổi thọ có thể được kéo dài trên 20 năm.

3. Khả năng tùy chỉnh cực kỳ linh hoạt

Sợi thủy tinh tiền ngâm có thể đạt được tùy chỉnh toàn bộ thông số kích thước, phù hợp chính xác với nhu cầu cá nhân hóa của các ngành khác nhau. Hệ thống nhựa có thể điều chỉnh theo từng tình huống cụ thể, ví dụ như nhựa phenolic chịu nhiệt cao dùng trong hàng không và nhựa epoxy đóng rắn nhanh dùng trong ô tô; độ chính xác kiểm soát hàm lượng nhựa đạt ±0,5%, đảm bảo tính nhất quán về hiệu suất sản phẩm; chiều rộng hỗ trợ tùy chỉnh từ 0,5 m đến 2,0 m, các thân tàu lớn có thể sử dụng sản phẩm rộng 2,0 m, giảm hơn 50% số lượng mối nối ghép; các đặc tính chức năng có thể kết hợp và xếp chồng với nhau, ví dụ như các chức năng tổng hợp như "chống cháy + chống tĩnh điện" và "chịu nhiệt cao + chống ăn mòn". Ví dụ, vật liệu tiền ngâm sợi thủy tinh chức năng tổng hợp dùng trong các bộ phận toa xe đường sắt không những đáp ứng yêu cầu chống cháy UL94 V0 mà còn có khả năng chống tĩnh điện với điện trở bề mặt ≤ 10 ΩΩ.

4. Khả năng thích ứng quy trình và hiệu quả tạo hình xuất sắc

Cấu trúc tiền chế sợi thủy tinh tương thích với các quy trình tạo hình vật liệu composite phổ biến như nung nóng ép trong thùng, đúc ép, túi chân không và quấn cuộn, phù hợp với nhiều nhu cầu từ sản xuất tùy chỉnh đơn chiếc đến sản xuất hàng loạt. Quy trình đúc ép phù hợp với các chi tiết tiêu chuẩn hóa (ví dụ như khung ghế ô tô), thời gian sản xuất mỗi mẻ có thể kiểm soát trong khoảng 15-30 phút với sai số độ chính xác kích thước ≤±0,2mm. Quy trình tạo hình nung nóng ép trong thùng phù hợp với các chi tiết cao cấp trong ngành hàng không vũ trụ, tỷ lệ khuyết tật bên trong sản phẩm dưới 0,3% nhờ kiểm soát áp suất ở mức 0,8-1,2MPa và kiểm soát nhiệt độ ở mức 120-180℃; Quy trình tạo hình xoắn ốc phù hợp với các chi tiết dạng trụ như ống dẫn và bình chịu áp lực. Việc sắp xếp định hướng sợi thủy tinh cho phép tỷ lệ cường độ theo phương dọc trục và phương chu vi của sản phẩm đạt tới 3:1, đáp ứng yêu cầu vận chuyển áp lực cao. Ngoài ra, trạng thái bán đóng rắn của nó dễ cắt và trải, tỷ lệ phế phẩm chỉ ở mức 4%-6%, thấp hơn nhiều so với mức 15%-20% của phương pháp tạo hình ướt truyền thống, giảm đáng kể lượng vật liệu bị lãng phí.

5. Lợi thế về chi phí và lợi ích trong suốt toàn bộ vòng đời

Mặc dù chi phí mua sắm ban đầu của vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh cao hơn so với các vật liệu truyền thống, nhưng lợi thế về chi phí trong suốt vòng đời là rất đáng kể. Trong lĩnh vực thiết bị công nghiệp, khả năng chống ăn mòn của nó có thể kéo dài chu kỳ bảo trì thiết bị từ 6 tháng lên đến 24 tháng, giảm 60% chi phí bảo trì; Trong lĩnh vực năng lượng mới, việc sử dụng vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh cho cánh tuabin gió có thể tăng hiệu suất phát điện thêm 5% - 8%, và một tuabin gió 10MW đơn chiếc có thể tạo ra thêm 1,2 triệu kWh điện mỗi năm; Trong lĩnh vực đóng tàu, việc sử dụng vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh giúp giảm 3 công đoạn sơn phủ so với thân tàu thép, rút ngắn thời gian thi công 30%, đồng thời giảm 15% mức tiêu thụ nhiên liệu khi vận hành. Khả năng tái chế của các sản phẩm nhiệt dẻo còn làm giảm thêm chi phí nguyên liệu, với tỷ lệ giữ lại tính năng trên 70% đối với vật liệu tái chế, có thể dùng để sản xuất các bộ phận cấu trúc cấp hai.

6. Đặc điểm ứng dụng về an toàn và bảo vệ môi trường

Sản phẩm tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh có tính thân thiện với môi trường tốt trong cả quá trình sản xuất và sử dụng. Trong giai đoạn sản xuất, áp dụng quy trình tiền ngâm tẩm để tránh ô nhiễm VOC do sự bay hơi nhựa trong quá trình đúc ướt, giảm phát thải các chất độc hại hơn 80%; Trong giai đoạn sử dụng, các sản phẩm chống cháy không giải phóng khí độc khi cháy và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường của EU như EN45545; Trong giai đoạn tái chế, các sản phẩm nhiệt dẻo có thể được tái chế thông qua quá trình nóng chảy và tạo hình lại, trong khi các sản phẩm nhiệt rắn có thể được nghiền nhỏ và tái sử dụng làm chất độn, phù hợp với xu hướng sản xuất xanh theo mục tiêu "hai lần giảm carbon". Trong lĩnh vực thiết bị điện tử, khả năng cách điện tuyệt vời của nó cũng giúp giảm bức xạ điện từ và nâng cao độ an toàn khi sử dụng.

Điểm bán hàng về quy trình: Kiểm soát chính xác và gia tăng giá trị từ nguyên vật liệu đến sản phẩm hoàn thiện.

Sự xuất sắc của vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh nằm ở quá trình sản xuất chính xác và kiểm soát chất lượng toàn bộ quy trình. Hệ thống công nghệ của nó không chỉ đảm bảo tính nhất quán của sản phẩm mà còn đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hiệu suất và chi phí, trở thành nền tảng cốt lõi cho khả năng cạnh tranh của sản phẩm.

• 1. Quy trình sản xuất cốt lõi: Đảm bảo kép bằng phương pháp nóng chảy và phương pháp ngâm tẩm dung dịch. Ngành công nghiệp chủ lưu áp dụng hai quy trình ngâm tẩm cốt lõi này, có thể lựa chọn linh hoạt tùy theo định vị sản phẩm và yêu cầu chất lượng để đảm bảo độ ổn định về tính năng của vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh
• 2. Quy trình nóng chảy: Đun nóng nhựa đến 80-120 ℃ để giảm độ nhớt, phủ đều nhựa lên bề mặt sợi thủy tinh thông qua con lăn ép nhiệt chính xác, sau đó làm nguội nhanh xuống nhiệt độ phòng bằng con lăn làm mát để hoàn thành quá trình bán đóng rắn và định hình. Ưu điểm cốt lõi của quy trình này là không có dư lượng dung môi, kiểm soát chính xác hàm lượng nhựa lên đến ±0,5% và độ đồng nhất cao trong bố trí sợi, do đó rất phù hợp để sản xuất các loại tiền ngâm sợi thủy tinh cao cấp dùng trong ứng dụng hàng không vũ trụ. Các sản phẩm thuộc tất cả series HexPy của Tập đoàn Hexcel Corporation® đều áp dụng quy trình này, kiểm soát áp lực (0,8-1,2MPa) và tốc độ (5-10m/phút) của con lăn ép nhiệt thông qua điều khiển máy tính, đảm bảo sai số phân bố nhựa trên mỗi mét vuông sản phẩm nhỏ hơn 0,3%.
• 3. Quy trình ngâm tẩm dung dịch: Nhựa được hòa tan trong các dung môi hữu cơ như acetone và ethanol để tạo thành dung dịch có độ nhớt thấp. Sau khi sợi thủy tinh hấp thụ hoàn toàn nhựa trong bồn tẩm, dung môi được bay hơi thông qua hệ thống sấy bằng khí nóng nhiều cấp (gradient nhiệt độ 50-120 ℃), cuối cùng tạo thành trạng thái bán đóng rắn. Thiết bị quy trình này có chi phí đầu tư thấp và hiệu suất sản xuất cao (với tốc độ dây chuyền lên đến 15-20m/phút), phù hợp cho sản xuất số lượng lớn các tiền dạng sợi thủy tinh dùng trong mục đích chung. Để giải quyết vấn đề tồn dư dung môi, ngành công nghiệp đã áp dụng rộng rãi công nghệ loại bỏ hỗ trợ chân không, giúp giảm hàm lượng dung môi còn lại xuống dưới 0,1%, từ đó tránh được các khuyết tật như bọt khí và hiện tượng tách lớp sau khi sản phẩm đóng rắn.
• 4. Các điểm kiểm soát quy trình chính: Năm quy trình cốt lõi quyết định hiệu suất, chẳng hạn như độ ổn định chất lượng của phôi sợi thủy tinh, bắt nguồn từ việc kiểm soát tinh tế toàn bộ quá trình sản xuất. Trong đó, năm quy trình chính trực tiếp quyết định hiệu suất cuối cùng của sản phẩm:
• 5. Xử lý bề mặt sợi thủy tinh: Hoạt tính bề mặt của sợi được tăng lên bằng phương pháp xử lý oxy hóa, sau đó phủ tác nhân liên kết silane để tăng cường độ bám dính giữa sợi thủy tinh và nhựa. Sau xử lý, độ bền bóc gỡ tại bề mặt liên kết tăng hơn 40%, hiệu quả giải quyết vấn đề tách lớp mà các sản phẩm truyền thống dễ gặp phải. Sau xử lý này, khả năng chịu va chạm của tiền ngâm (prepreg) dựa trên sợi thủy tinh S-2 có thể được cải thiện 35%.
• 6. Điều chỉnh chính xác công thức nhựa: Theo các yêu cầu chức năng của sản phẩm, nhựa, chất đóng rắn, chất phụ gia và các thành phần khác được phối trộn chính xác theo tỷ lệ. Ví dụ, sản phẩm chống cháy cần bổ sung 15% - 20% chất chống cháy chứa phốt pho - nitơ, cùng với 0,5% chất chống nhỏ giọt; đối với sản phẩm chịu nhiệt độ cao, tỷ lệ mol giữa nhựa epoxy và chất đóng rắn cần được điều chỉnh về 1:1,05 để đảm bảo mật độ liên kết chéo. Công thức được chuẩn bị bằng hệ thống trộn hoàn toàn tự động, với sai số được kiểm soát trong phạm vi ± 0,1%.
• 7. Điều khiển động các thông số tẩm Điều chỉnh thời gian thực tốc độ ngâm tẩm, nhiệt độ và áp suất dựa trên thông số kỹ thuật của các bó sợi thủy tinh và độ nhớt của nhựa. Ví dụ, tốc độ ngâm tẩm của sản phẩm bó sợi 1K được kiểm soát ở mức 8-10m/phút, và áp suất được giảm xuống 0,6MPa để tránh đứt sợi; sản phẩm bó sợi thô 12K có thể tăng lên 15m/phút, và áp suất có thể tăng lên 1,0MPa để đảm bảo ngấm nhựa đầy đủ.
• 8. Kiểm soát chính xác quá trình đóng rắn B-stage: Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ và thời gian sấy, mức độ đóng rắn của nhựa được kiểm soát ở trạng thái bán đóng rắn 30% - 40%, đảm bảo sản phẩm có độ kết dính nhất định để dễ dàng xếp lớp và tránh hiện tượng đóng rắn hoàn toàn sớm. Giám sát thời gian thực mức độ đóng rắn bằng phương pháp phân tích nhiệt lượng vi sai (DSC) với sai số nhỏ hơn 2%.
• 9. Kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt đối với sản phẩm thành phẩm: Mỗi lô sản phẩm cần phải trải qua nhiều bài kiểm tra, bao gồm hàm lượng nhựa (độ chính xác ±0,1%), mật độ bề mặt sợi (±2g/㎡), độ bền kéo, hiệu suất chống cháy, v.v. Hệ thống thị giác máy tính được sử dụng để phát hiện sự đồng đều trong bố trí sợi, với tỷ lệ phát hiện khuyết tật đạt 99,9%, đảm bảo rằng các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn sẽ không được đưa ra thị trường.
• 10. Xu hướng đổi mới quy trình: Ba định hướng chính thúc đẩy nâng cấp danh mục. Ngành công nghiệp tiếp tục cải thiện hiệu suất và tính năng giá thành của vật liệu tiền ngâm tẩm sợi thủy tinh thông qua đổi mới quy trình, ba định hướng đổi mới chính dẫn dắt sự phát triển của ngành:
• 11. Nâng cấp dây chuyền sản xuất tự động: Giới thiệu robot công nghiệp và hệ thống điều khiển AI để đạt được tự động hóa toàn bộ quy trình từ việc tháo cuộn sợi thủy tinh, ngâm tẩm, đóng rắn đến cuộn lại, tăng hiệu suất sản xuất hơn 50% và giảm sai số nhất quán sản phẩm xuống ±0,3%. Ví dụ, dây chuyền sản xuất tự động của một doanh nghiệp hàng đầu có thể đạt sản lượng 5.000 mét vuông mỗi ngày trên mỗi dây chuyền, cao gấp ba lần so với các dây chuyền sản xuất thủ công truyền thống.
• 12. Đột phá trong Công nghệ Lớp đa trục: Phát triển dây chuyền sản xuất sợi thủy tinh Glass fiber prereg nhiều trục có thể đồng thời thực hiện quá trình ngâm tẩm sợi theo nhiều hướng như 0°, 90°, ±45°, giảm các công đoạn xếp lớp sản phẩm sau đó và tăng hiệu suất sản xuất lên 40%. Công nghệ này đặc biệt phù hợp cho việc sản xuất các chi tiết lớn như cánh tuabin gió và thân tàu.
• 13. Nghiên cứu và ứng dụng quy trình xanh: Thúc đẩy quá trình tẩm không dung môi và ứng dụng các loại nhựa gốc sinh học (như nhựa epoxy từ thực vật) để giảm sự phụ thuộc vào nguyên liệu dầu mỏ. Đồng thời, phát triển công nghệ tái chế hóa học cho các sản phẩm nhiệt rắn nhằm nâng tỷ lệ tái chế lên trên 60%, phù hợp với xu hướng sản xuất xanh và nền kinh tế tuần hoàn.