Auswahl von Carbonfaser-Prepregs: Ein tiefer Einblick in die Herstellungstechniken
Im Bereich der Herstellung von Kohlefaserprodukten ist die Wahl des Prepregs nicht nur ein Detail, sondern eine entscheidende Entscheidung, die die Qualität und Leistung von Verbundwerkstoffen erheblich beeinflusst. Prepregs oder vorimprägnierte Fasern sind die Verbindung von Harzmatrizen mit Kohlenstofffasern und bilden das Rückgrat unserer Verbundprodukte. Sie sind nicht nur Komponenten, sondern der Schlüssel zur Erschließung der mechanischen Leistungsfähigkeit von Kohlefaserartikeln. Die Art und Weise, wie wir während des Laminierungsprozesses verschiedene Prepreg-Winkel schichten, ist sowohl eine Kunst als auch eine Wissenschaft und wirkt sich direkt auf die mechanische Leistung des endgültigen Carbonfaserprodukts aus. Tauchen wir ein in die Kunst der Prepreg-Herstellung.
Auswahl des richtigen Carbonfaser-Prepregs
Die Überlegenheit von Prepregs steht in direktem Zusammenhang mit der Qualität von Verbundwerkstoffen und macht sie zu einem wesentlichen Faktor bei der Anwendung und Weiterentwicklung von Verbundwerkstoffen. Mit dem Aufkommen von Hochleistungsverstärkungsfasern wie Kohlenstoff und Aramid sind Prepregs ins Rampenlicht gerückt und haben ein erhebliches Wachstum und eine erhebliche Entwicklung erlebt. Die kontinuierliche Verbesserung der Kohlenstofffasereigenschaften hat die Forschung und Entwicklung in der Prepreg-Technologie vorangetrieben, wobei die Herstellungstechniken ausgereift und die Anwendungen erweitert wurden. Heutzutage beginnen die meisten Kohlenstofffaseranwendungen als Prepregs.
Das Aufkommen neuer Hochleistungs-Thermoplaste hat in den letzten Jahren bestimmte Eigenschaften von Verbundwerkstoffen verbessert. Allerdings stellen diese Harze aufgrund ihrer hohen Schmelzpunkte und Viskositäten Herausforderungen bei der Herstellung dar, die herkömmliche niedrigsiedende Lösungsmittel nicht bewältigen können. Als Reaktion darauf haben Unternehmen wie Wuxi Zhishang innovative Prepreg-Prozesse eingeführt und fortschrittliche Fertigungstechniken genutzt, um automatisierte, konsistente Produktionsprozesse zu erreichen.
Die Bestandteile von Prepregs umfassen sowohl die Verstärkung als auch die Matrix. Verstärkungen in Prepregs bestehen hauptsächlich aus Kohlenstofffasern, Aramiden, Glasfasern und deren Gewebeformen. Die Harzmatrizen werden in zwei Haupttypen eingeteilt: duroplastische und thermoplastische Harze.
Bei der Lösungsimprägnierungsmethode muss sich die Harzmatrix in häufig verwendeten Lösungsmitteln mit niedrigem Siedepunkt auflösen. direktes Heißschmelzen erfordert eine niedrige Schmelztemperatur und Viskosität nach dem Schmelzen; Das Filmkalandrieren erfordert eine hervorragende Filmbildungsfähigkeit der Harzmatrix. und die Pulvermethode besteht auf einer gleichmäßigen Partikelgröße des Harzmatrixpulvers, idealerweise kleiner als der Durchmesser der Verstärkungsfasern.
Als Verstärkungsmaterial für Prepregs sind eine hohe Festigkeit und ein hoher Modul ein Muss, zusammen mit einer erheblichen Bruchdehnung und minimalen Leistungsschwankungen. Die lineare Dichte von Fasern oder die Flächendichte von Stoffen sollte stabil bleiben und die Fasern sollten nach der Oberflächenbehandlung in Kombination mit dem Harz eine optimale Grenzflächenleistung aufweisen. Darüber hinaus sollten Fasern, die einer Schlichtebehandlung unterzogen wurden, über ein Schlichtemittel verfügen, das mit dem Matrixharz kompatibel ist. Der Gehalt sollte bei etwa 1 % liegen, um die Imprägnierung zu erleichtern, ohne andere Eigenschaften zu beeinträchtigen. Unidirektionale Prepregs sollten aus gedrehten oder unverdrillten Fasern bestehen, um die Faserverteilung während der Imprägnierung zu verbessern.
