Ktoré živicové systémy sú najviac kompatibilné s kotúčom z 3K keperovej tkaniny z uhlíkových vlákien pre vákuovú infúziu?

V oblasti vysokovýkonných kompozitov je synergia medzi výstužou a matricou základom štrukturálnej integrity. Pri použití a rolka tkaniny z uhlíkových vlákien pre vákuovú infúziu (VARTM) je výber správneho živicového systému kritickým technickým rozhodnutím, ktoré ovplyvňuje interlaminárnu pevnosť v šmyku, zmáčanie vlákien a konečné mechanické vlastnosti dielu. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. pôsobí z presne riadeného priemyselného komplexu s rozlohou 32 000 metrov štvorcových, ktorý integruje materiálové inovácie s inžinierskymi odbornými znalosťami. Naše zariadenie, ktoré obsahuje 100 000 čistiacich zón, sa špecializuje na výskum a vývoj a výrobu tkanín prostredníctvom procesov tkania a predimpregnovaných laminátov, čo zabezpečuje, že naše 3k keprová tkanina z uhlíkových vlákien spĺňa prísne normy leteckej a automobilovej výroby.

1. Epoxidové živicové systémy: Zlatý štandard pre štrukturálne vlastnosti

Epoxidové živice sú široko považované za najkompatibilnejšiu matricu pre a rolka tkaniny z uhlíkových vlákien vo vysokovýkonných aplikáciách. Chemická štruktúra epoxidu poskytuje vynikajúcu priľnavosť k uhlíkovým vláknam, čo vedie k vysokej mechanickej pevnosti a tepelnej stabilite. Pri vákuovej infúzii sú nízkoviskózne epoxidové systémy špecificky navrhnuté tak, aby prenikli tesnou väzbou vystuženie uhlíkovými vláknami pre vákuovú infúziu , čím sa zabezpečí laminát bez dutín. Zatiaľ čo epoxid ponúka najvyšší pomer pevnosti k hmotnosti, vyžaduje presné miešacie pomery a dlhšie cykly vytvrdzovania v porovnaní s inými termosetovými živicami.

V porovnaní s polyesterovými živicami vykazujú epoxidové systémy výrazne nižšie zmrštenie počas procesu vytvrdzovania, čo je nevyhnutné pre udržanie rozmerovej presnosti zložitých komponentov z uhlíkových vlákien.

Zdroj: ISO 15031-1:2024 Plasty – Epoxidové živice – Časť 1: Stanovenie epoxidového ekvivalentu.

2. Vinylesterové živice: Vyváženie výkonu a spracovateľnosti

Vinylesterové živice slúžia ako stredná cesta medzi epoxidom a polyesterom. Ponúkajú lepšiu odolnosť proti vlhkosti a húževnatosť ako polyester, vďaka čomu sú vhodné pre námorné a chemické skladovanie ľahká rolka z uhlíkových vlákien produkty sa používajú na redukciu hmotnosti. Pri použití s uhlíkové vlákno čiernej keprovej väzby , vinylester poskytuje kvalitnú povrchovú úpravu a dobrú ťažnosť. Pevnosť ich väzby na uhlíkové vlákna je však nižšia ako u epoxidu, čo môže obmedziť ich použitie v primárnych leteckých štruktúrach.

Zatiaľ čo vinylesterové živice vytvrdzujú oveľa rýchlejšie ako epoxidové živice, emitujú vyššie hladiny styrénu, čo si vyžaduje lepšie vetranie v dielňach s regulovanou klímou, aby sa splnili moderné environmentálne zdravotné a bezpečnostné normy.

Zdroj: CompositesWorld: Analýza stavu kompozitného priemyslu v roku 2024

3. Požiadavky na viskozitu pre účinné zmáčanie v 3K kepru

3K keprová väzba (3000 filamentov na kábel) predstavuje špecifickú geometrickú výzvu pre tok živice. Pretože sú kúdele pevne zviazané, živica musí mať dostatočne nízku viskozitu, aby preklenula "suché miesta" v strede kúdele. Pomocou a vysoko pevný materiál z uhlíkových vlákien vyžaduje živicu, ktorá zostáva pod 500 centipoise (cP) počas infúzneho okna. Technické objavy v roku 2024 viedli k vývoju „Bio-based Infusion Resins“, ktoré zodpovedajú viskozite syntetických epoxidov a zároveň znižujú uhlíkovú stopu pri výrobe automobilových dielov až o 25 %.

Zdroj: European Bioplastics: Market Data 2024 on Sustainable Composite Matrices

4. Advanced Manufacturing Technologies v Dongli

V Jiangyin Dongli New Materials využívame viaceré technológie spracovania na zabezpečenie optimálnej kompatibility živicových vlákien. Medzi naše schopnosti patrí:

• Autokláv: Vysokotlaková konsolidácia pre letecký priemysel rolka tkaniny z uhlíkových vlákien lamináty.
• RTM (Prenos živice): Presné vstrekovanie živice do uzavretých foriem pre veľkoobjemovú automobilovú výrobu.
• PCM a WCM: Rýchle vytvrdzovacie technológie pre vývoj vysokocyklového športového vybavenia.

Udržiavaním plnej kontroly procesu, od tkania 3k keprová tkanina z uhlíkových vlákien až po finálny nástrek eliminujeme premenné, ktoré vedú k delaminácii a štrukturálnym poruchám.

Záver: Výber správnej matice

Pre väčšinu konštrukčných aplikácií zahŕňajúcich 3K keper rolka tkaniny z uhlíkových vlákien a vákuové infúzie, epoxidová živica infúznej kvality zostáva profesionálnou voľbou vďaka svojej vynikajúcej mechanickej väzbe a nízkemu zmršťovaniu. Vinylester však zostáva platnou alternatívou pre projekty citlivé na náklady, ktoré vyžadujú vysokú chemickú odolnosť. Bez ohľadu na výber živice, kvalita vystuženie uhlíkovými vláknami pre vákuovú infúziu — vrátane jeho veľkosti a stability tkania — je prvoradá. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. pokračuje v poskytovaní prvotriednych vláknových riešení a pomáha našim globálnym partnerom dosiahnuť úspech v leteckom, automobilovom a športovom sektore.

Často kladené otázky (FAQ)

• Prečo sa pri infúzii uprednostňuje 3K kepr pred plátnovou väzbou?
  3K kepr ponúka lepšiu "splývavosť" cez zložité krivky a vo všeobecnosti poskytuje o niečo rýchlejší prietok živice počas infúzie v porovnaní s pevnejšou plátnovou väzbou.
• Potrebujem špecifickú veľkosť pre epoxidové živice?
  Áno, väčšina rolka tkaniny z uhlíkových vlákien produkty sú ošetrené epoxidovým kompatibilným glejením na uľahčenie chemickej väzby medzi vláknom a matricou.
• Aký je ideálny pomer živice k vláknu pre vákuovú infúziu?
  Typicky sa vákuová infúzia zameriava na hmotnostný pomer vlákna k živici 60:40 alebo 70:30, aby sa maximalizovala pevnosť a zároveň sa minimalizovala hmotnosť.
• Môžem použiť polyesterovú živicu s uhlíkovými vláknami?
  Aj keď je to možné, neodporúča sa na konštrukčné diely kvôli slabej sekundárnej väzbe a vysokej rýchlosti zmrštenia, čo môže viesť k pretlačeniu povrchu.
• Aké skladovacie podmienky sú potrebné pre rolku z uhlíkových vlákien?
  Látky by sa mali skladovať v prostredí s regulovanou klímou (chladné a suché), aby sa zabránilo absorpcii vlhkosti, ktorá môže narúšať zvlhčovanie živice.