انتخاب پیش آماده سازی فیبر کربن: شیرجه عمیق در تکنیک های تولید
در حوزه تولید محصولات فیبر کربنی، انتخاب پیشآب تنها یک جزئیات نیست، بلکه یک تصمیم حیاتی است که به طور قابل توجهی بر کیفیت و عملکرد مواد کامپوزیتی تأثیر میگذارد. Prepregs یا الیاف از پیش آغشته شده، پیوند ماتریس های رزین با الیاف کربن است که ستون فقرات محصولات کامپوزیتی ما را تشکیل می دهد. آنها فقط اجزا نیستند، بلکه کلید باز کردن مهارت مکانیکی اقلام فیبر کربنی هستند. نحوه لایهبندی زوایای مختلف پیشآبسازی در طول فرآیند چیدمان، به همان اندازه که یک علم است، هنر است و مستقیماً بر عملکرد مکانیکی محصول نهایی فیبر کربن تأثیر میگذارد. بیایید به هنر پیش آماده سازی بپردازیم.
انتخاب پیش آغشته فیبر کربن مناسب
برتری پیش آغشته به مواد کامپوزیت مستقیماً با کیفیت مواد کامپوزیت مرتبط است و آنها را به یک عامل اساسی در کاربرد و تکامل کامپوزیت ها تبدیل می کند. با ظهور الیاف تقویت کننده با کارایی بالا مانند کربن و آرامید، پیش آغشته ها در کانون توجه قرار گرفته اند و رشد و توسعه قابل توجهی را تجربه می کنند. افزایش بی وقفه خواص فیبر کربن، تحقیقات و توسعه را در فناوری prepreg، با بلوغ تکنیک های تولید و گسترش کاربردها، تحریک کرده است. امروزه، اکثر کاربردهای فیبر کربن زندگی خود را به عنوان پیش آغشته آغاز می کنند.
ظهور رزینهای ترموپلاستیک جدید با کارایی بالا در سالهای اخیر خواص خاصی از مواد کامپوزیتی را افزایش داده است. با این حال، این رزینها به دلیل نقاط ذوب و ویسکوزیته بالا، چالشهای تولیدی را ایجاد میکنند که حلالهای کم جوش سنتی نمیتوانند با آن مقابله کنند. در پاسخ، شرکتهایی مانند Wuxi Zhishang فرآیندهای نوآورانه prepreg را پذیرفتهاند و از تکنیکهای تولید پیشرفته برای دستیابی به فرآیندهای تولید خودکار و سازگار استفاده میکنند.
مواد تشکیل دهنده prepregs هم تقویت کننده و هم ماتریس را در بر می گیرد. تقویتکنندهها در پیشآبسازها عمدتاً از الیاف کربن، آرامیدها، الیاف شیشه و اشکال پارچهای آنها تشکیل شدهاند. ماتریس های رزین به دو نوع اصلی تقسیم می شوند: رزین های ترموپلاستیک و ترموپلاستیک.
روش اشباع محلول مستلزم حل شدن ماتریس رزین در حلال های معمولی با نقطه جوش کم است. مذاب داغ مستقیم نیاز به دمای ذوب و ویسکوزیته پایین پس از ذوب دارد. کلندرینگ فیلم به قابلیتهای عالی تشکیل فیلم از ماتریس رزین نیاز دارد. و روش پودر بر اندازه ذرات یکنواخت پودر ماتریس رزین اصرار دارد که به طور ایده آل کوچکتر از قطر الیاف تقویت کننده است.
به عنوان ماده تقویت کننده برای پیش آغشته کردن، استحکام و مدول بالا، همراه با کشیدگی قابل توجه در هنگام شکست و حداقل تغییرات عملکرد ضروری است. چگالی خطی الیاف یا چگالی سطحی پارچه ها باید ثابت بماند و الیاف باید عملکرد سطحی مطلوبی را پس از عملیات سطحی در ترکیب با رزین از خود نشان دهند. علاوه بر این، الیافی که تحت درمان اندازهگیری قرار گرفتهاند، باید دارای یک عامل اندازهگیری سازگار با رزین ماتریس باشند، با محتویات آن در حدود 1% برای تسهیل آغشتهسازی بدون به خطر انداختن خواص دیگر. پیش آغشته به یک جهت باید از الیاف پیچ خورده یا غیرپیچیده تشکیل شده باشد تا پراکندگی الیاف در طول آغشته شدن افزایش یابد.
