Koji su sustavi smole najkompatibilniji s rolom tkanine od 3K kepera od karbonskih vlakana za vakuumsku infuziju?

U području visokoučinkovitih kompozita, sinergija između armature i matrice temelj je strukturalnog integriteta. Prilikom korištenja a rola tkanine od karbonskih vlakana za vakuumsku infuziju (VARTM), odabir ispravnog sustava smole kritična je inženjerska odluka koja utječe na međuslojnu čvrstoću na smicanje, vlaženje vlakana i konačna mehanička svojstva dijela. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. djeluje iz precizno kontroliranog industrijskog kompleksa od 32.000 četvornih metara, integrirajući inovacije materijala s inženjerskom stručnošću. Naš pogon, sa zonama za pročišćavanje od 100.000 stupnjeva, specijaliziran je za istraživanje i razvoj i proizvodnju tkanina putem procesa tkanja i prepregiranja, osiguravajući da naša 3k keper tkanina od ugljičnih vlakana zadovoljava rigorozne standarde zrakoplovne i automobilske proizvodnje.

1. Sustavi epoksidnih smola: zlatni standard za strukturnu izvedbu

Epoksidne smole se naširoko smatraju najkompatibilnijom matricom za a rola tkanine od karbonskih vlakana u aplikacijama visokih performansi. Kemijska struktura epoksida osigurava vrhunsko prianjanje na karbonske niti, što rezultira visokom mehaničkom čvrstoćom i toplinskom stabilnošću. U vakuumskoj infuziji, epoksidni sustavi niske viskoznosti posebno su projektirani da prodru kroz usko tkanje ojačanje karbonskim vlaknima za vakuumsku infuziju , osiguravajući laminat bez šupljina. Iako epoksid nudi najveći omjer čvrstoće i težine, zahtijeva precizne omjere miješanja i dulje cikluse stvrdnjavanja u usporedbi s drugim duroplastičnim smolama.

U usporedbi s poliesterskim smolama, epoksidni sustavi pokazuju znatno niže skupljanje tijekom procesa stvrdnjavanja, što je bitno za održavanje točnosti dimenzija složenih komponenti od karbonskih vlakana.

Izvor: ISO 15031-1:2024 Plastika — Epoksidne smole — 1. dio: Određivanje ekvivalenta epoksida

2. Vinil esterske smole: balansiranje performansi i mogućnosti obrade

Vinil esterske smole služe kao sredina između epoksida i poliestera. Nude bolju otpornost na vlagu i žilavost od poliestera, što ih čini prikladnima za pomorske i kemijske primjene u skladištenju rola lagane tkanine od karbonskih vlakana proizvodi se koriste za smanjenje tjelesne težine. Kada se koristi s crna keper tkana karbonska vlakna , vinil ester osigurava visokokvalitetnu završnu obradu površine i dobra svojstva istezanja. Međutim, njihova čvrstoća veze s karbonskim vlaknima niža je nego kod epoksida, što može ograničiti njihovu upotrebu u primarnim strukturama zrakoplovstva.

Dok se vinil esterske smole stvrdnjavaju puno brže od epoksida, one emitiraju više razine stirena, što zahtijeva poboljšanu ventilaciju u radionicama s reguliranom klimom kako bi se zadovoljili moderni ekološki zdravstveni i sigurnosni standardi.

Izvor: CompositesWorld: Analiza stanja industrije kompozita 2024.

3. Zahtjevi viskoznosti za učinkovito vlaženje 3K kepera

3K keper tkanje (3.000 filamenata po pramenu) predstavlja poseban geometrijski izazov za protok smole. Budući da su pramenovi čvrsto povezani, smola mora imati dovoljno nisku viskoznost da premosti "suhe mrlje" u središtu pramena. Korištenje a materijal od karbonskih vlakana visoke čvrstoće zahtijeva smolu koja ostaje ispod 500 centipoisea (cP) tijekom prozora infuzije. Tehnički pomaci u 2024. doveli su do razvoja "infuzijskih smola na biološkoj osnovi" koje odgovaraju viskoznosti sintetskih epoksida, a istovremeno smanjuju ugljični otisak proizvodnje automobilskih dijelova do 25%.

Izvor: Europska bioplastika: Podaci o tržištu 2024. o održivim kompozitnim matricama

4. Napredne proizvodne tehnologije u Dongliju

U Jiangyin Dongli New Materials koristimo višestruke tehnologije obrade kako bismo osigurali optimalnu kompatibilnost smole i vlakana. Naše mogućnosti uključuju:

• Autoklav: Visokotlačna konsolidacija za zrakoplove rola tkanine od karbonskih vlakana laminati.
• RTM (Resin Transfer Moulding): Precizno ubrizgavanje smole u zatvorene kalupe za proizvodnju velikih količina automobila.
• PCM & WCM: Tehnologije brzog stvrdnjavanja za razvoj sportske opreme s visokim ciklusom.

Održavanjem potpune kontrole procesa, od tkanja 3k keper tkanina od ugljičnih vlakana do konačnog prskanja, eliminiramo varijable koje dovode do raslojavanja i strukturalnog kvara.

Zaključak: odabir prave matrice

Za većinu strukturnih primjena koje uključuju 3K keper rola tkanine od karbonskih vlakana i vakuumske infuzije, epoksidna smola za infuziju ostaje profesionalni izbor zbog svoje superiorne mehaničke veze i malog skupljanja. Međutim, vinil ester ostaje valjana alternativa za troškovno osjetljive projekte koji zahtijevaju visoku kemijsku otpornost. Bez obzira na izbor smole, kvaliteta ojačanje karbonskim vlaknima za vakuumsku infuziju — uključujući njegovu veličinu i stabilnost tkanja — najvažnije je. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. nastavlja pružati prvoklasna rješenja za vlakna, pomažući našim globalnim partnerima da postignu uspjeh u zrakoplovnom, automobilskom i sportskom sektoru.

Često postavljana pitanja (FAQ)

• Zašto je 3K keper bolji od običnog tkanja za infuziju?
  3K keper nudi bolju "drapability" preko složenih krivulja i općenito pruža malo brži protok smole tijekom infuzije u usporedbi s čvršćim ravnim tkanjem.
• Trebam li posebno dimenzioniranje epoksidnih smola?
  Da, većina rola tkanine od karbonskih vlakana proizvodi se tretiraju s epoksi-kompatibilnom ljestvicom kako bi se olakšala kemijska veza između vlakana i matrice.
• Koji je idealan omjer smole i vlakana za vakuumsku infuziju?
  Tipično, vakuumska infuzija ima za cilj težinski omjer vlakana i smole od 60:40 ili 70:30 kako bi se maksimizirala čvrstoća uz smanjenje težine.
• Mogu li koristiti poliestersku smolu s karbonskim vlaknima?
  Iako je to moguće, ne preporučuje se za strukturalne dijelove zbog slabe sekundarne veze i visoke stope skupljanja, što može dovesti do ispisa površine.
• Koji su uvjeti skladištenja potrebni za rolu tkanine od karbonskih vlakana?
  Tkanine treba čuvati u okruženju s reguliranom klimom (hladno i suho) kako bi se spriječilo upijanje vlage, što može ometati vlaženje smole.