Существует много вариантов сырья для композитные материалы, включая смолу, волокно и материал сердцевины, и каждый материал имеет свои уникальные свойства, такие как прочность, жесткость, ударная вязкость и термическая стабильность, а стоимость и производительность также различны. Однако конечные характеристики композиционных материалов связаны не только со смоляной матрицей и волокном (и материалом сердцевины в сэндвич-структуре), но также тесно связаны с методом проектирования и процессом производства материалов в структуре.

Десять распространенных процессов формования композитов

1. Распыление: Процесс формования, при котором армирующий материал из рубленого волокна и система смол одновременно распыляются в форму, а затем отверждаются под нормальным давлением с образованием термореактивного композитного продукта.

Типичные применения: простые заборы, конструкционные панели с низкой нагрузкой, такие как кабриолеты, обтекатели грузовиков, ванны и небольшие лодки.

2. Ручная раскладка: Смолой вручную пропитывают волокна, которые можно сплетать, плести, сшивать или склеивать. Ручная укладка обычно производится валиком или кистью, а затем клеевым валиком вдавливается смола в волокна. Ламинат отверждается при нормальном давлении.

Типичные применения: стандартные лопасти ветряных турбин, лодки серийного производства, архитектурные модели.

3. Процесс вакуумного мешка: Процесс вакуумного мешка является продолжением вышеупомянутого процесса ручной укладки, то есть слой пластиковой пленки запечатывается в форму для вакуумирования ламината, уложенного вручную, и к ламинату прикладывается атмосферное давление для достижения эффект вытяжки и уплотнения для улучшения качества композиционного материала.

Типичные применения: крупногабаритные яхты, детали гоночных автомобилей и склеивание основных материалов в судостроении.

4. Обмотка: Намотка в основном используется для изготовления полых, круглых или овальных конструкций, таких как трубы и желоба. Пучок волокон пропитывают смолой и наматывают на оправку в различных направлениях. Процесс контролируется намоточной машиной и скоростью оправки.

Типичные применения: Емкости для хранения химикатов и напорные трубы, баллоны, дыхательные баки пожарных.

5. Пултрузия: Пучок волокон, вытянутый из стойки для катушек, погружают в смолу и пропускают через нагревательную пластину, где смола пропитывает волокно, содержание смолы контролируется, и материал окончательно отверждается до необходимой формы; этот отвержденный продукт фиксированной формы механически разрезается на отрезки разной длины. Волокно также может входить в горячую пластину в направлении, отличном от 0 градусов. Пултрузия представляет собой непрерывный производственный процесс, при этом поперечное сечение изделия обычно имеет фиксированную форму, допускающую незначительные изменения. Предварительно пропитанный материал, проходящий через горячую плиту, фиксируется и укладывается в форму для немедленного отверждения. Хотя непрерывность этого процесса плохая, форма поперечного сечения может изменяться.

Типичные применения: балки и фермы домовых конструкций, мостов, лестниц и заборов.

6. Процесс формования смолы: Сухие волокна распределяются в нижней форме, и заранее можно приложить давление, чтобы волокна максимально соответствовали форме формы и скреплялись; затем верхняя форма фиксируется к нижней форме, образуя полость, а затем в полость впрыскивается смола. Обычно используются вакуумная инъекция смолы и пропитка волокон, а именно вакуумная инъекция смолы (VARI). После завершения пропитки волокна клапан подачи смолы закрывается, и композитный материал отверждается. Инъекцию и отверждение смолы можно выполнять при комнатной температуре или в условиях нагрева.

Типичные применения: небольшие и сложные космические челноки и автомобильные детали, сиденья для поездов.

7. Другие инфузионные процессы: Уложите сухое волокно аналогично процессу RTM, а затем уложите ткань для отделения и направляющую сетку. После завершения наслоения его полностью запечатывают вакуумным пакетом. Когда степень вакуума достигает определенного требования, смола вводится во всю структуру слоя. Распределение смолы в ламинате достигается путем направления потока смолы через направляющую сетку, и, наконец, сухое волокно полностью пропитывается сверху вниз.

Типичные применения: Опытное производство малых лодок, панелей кузовов поездов и грузовиков, лопастей ветряных турбин.

8. Процесс препрега в автоклаве: Волокно или волокнистая ткань предварительно пропитаны смолой, содержащей катализатор, производителем материала, а методом изготовления является метод высокой температуры и высокого давления или метод растворения растворителем. Катализатор скрыт при комнатной температуре, что делает материал эффективным в течение нескольких недель или месяцев при комнатной температуре. Условия хранения в холодильнике могут продлить срок его хранения. Препрег можно уложить на поверхность формы вручную или машиной, затем накрыть вакуумным мешком и нагреть до 120-180°С.°C. После нагрева смола может снова течь и окончательно затвердевать. Материал может подвергаться дополнительному давлению в автоклаве, обычно до 5 атмосфер.

Типичные применения: Конструкции космических кораблей (такие как крылья и хвосты), гоночные автомобили Формулы-1.

9. Препрег. Неавтоклавный процесс: Процесс производства препрега низкотемпературного отверждения точно такой же, как и у препрега автоклавного отверждения, за исключением того, что химические свойства смолы позволяют отверждать его при 60-120°С.°C. Для низкой температуры 60°При застывании время работы материала составляет всего одну неделю; для высокотемпературного катализатора (>80°в) время работы может достигать нескольких месяцев. Текучесть смоляной системы позволяет использовать только отверждение в вакуумных мешках, избегая использования автоклавов.

Типичные применения: лопасти высокопроизводительных ветряных турбин, большие гоночные катера и яхты, спасательные самолеты, компоненты поездов.

10. Полупрег SPRINT/балочный препрег SparPreg, неавтоклавный процесс: При использовании препрега в более толстых структурах (>3 мм) в процессе отверждения трудно удалить пузырьки между слоями или перекрывающимися слоями. Чтобы преодолеть эту трудность, в процесс ламинирования было введено предварительное вакуумирование, но это значительно увеличило время процесса. Полупрег СПРИНТ состоит из сэндвич-структуры с двумя слоями сухих волокон и слоем смоляной пленки. После того, как материал уложен в форму, вакуумный насос может полностью спустить из нее воздух до того, как смола нагреется, размягчится и смачивает волокна, а затем затвердеет. Балочный препрег SparPreg — это улучшенный препрег, который позволяет легко удалять пузырьки между двумя склеенными слоями материала при отверждении в условиях вакуума.

Типичные применения: лопасти высокопроизводительных ветряных турбин, большие гоночные катера и яхты, спасательные самолеты.

Наша компания Nanjing Yolatech может производить различные эпоксидные смолы для композиционных материалов. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться по поводу IR. Мы будем служить вам от всей души!