Mely gyantarendszerek kompatibilisek leginkább a vákuum-infúzióhoz használt 3K Twill szénszálas szövettekerccsel?

A nagy teljesítményű kompozitok területén az erősítés és a mátrix közötti szinergia a szerkezeti integritás alapja. Használatakor a szénszálas szövettekercs a vákuum infúzió (VARTM) esetében a megfelelő gyantarendszer kiválasztása kritikus mérnöki döntés, amely befolyásolja a rétegek közötti nyírószilárdságot, a szálnedvesedést és az alkatrész végső mechanikai tulajdonságait. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. egy 32 000 négyzetméteres precíziós vezérlésű ipari komplexumból működik, az anyaginnovációt a mérnöki szakértelemmel integrálva. A 100 000 fokozatú tisztítási zónával rendelkező létesítményünk a kutatás-fejlesztésre és a szövetek szövési és prepreg eljárásokkal történő előállítására specializálódott, biztosítva, hogy 3k twill szénszálas kendő megfelel a repülőgépgyártás és az autóipar szigorú szabványainak.

1. Epoxigyanta rendszerek: A szerkezeti teljesítmény aranyszabványa

Az epoxigyanták széles körben a leginkább kompatibilis mátrixnak számítanak a szénszálas szövettekercs nagy teljesítményű alkalmazásokban. Az epoxi kémiai szerkezete kiváló tapadást biztosít a szénszálakhoz, ami nagy mechanikai szilárdságot és termikus stabilitást eredményez. Vákuumos infúzió esetén az alacsony viszkozitású epoxi rendszereket kifejezetten úgy tervezték, hogy áthatoljanak a szoros szövedéken. szénszálas erősítés vákuum infúzióhoz , biztosítva a hézagmentes laminátumot. Míg az epoxi a legmagasabb szilárdság-tömeg arányt kínálja, pontos keverési arányt és hosszabb kikeményedési ciklust igényel más hőre keményedő gyantákhoz képest.

A poliészter gyantákkal összehasonlítva az epoxi rendszerek lényegesen kisebb zsugorodást mutatnak a kikeményedési folyamat során, ami elengedhetetlen az összetett szénszálas komponensek méretpontosságának megőrzéséhez.

Forrás: ISO 15031-1:2024 Műanyagok. Epoxigyanták. 1. rész: Az epoxi egyenérték meghatározása

2. Vinil-észter gyanták: a teljesítmény és a feldolgozhatóság kiegyensúlyozása

A vinil-észter gyanták középútként szolgálnak az epoxi és a poliészter között. Jobb nedvességállóságot és szívósságot biztosítanak, mint a poliészter, így alkalmasak tengeri és vegyi tárolási alkalmazásokra könnyű szénszálas szövettekercs A termékeket súlycsökkentésre használják. Amikor együtt használják fekete twill szövésű szénszálas , vinil-észter kiváló minőségű felületkezelést és jó nyúlási tulajdonságokat biztosít. A szénszálhoz való kötési szilárdságuk azonban alacsonyabb, mint az epoxiké, ami korlátozhatja felhasználásukat az elsődleges repülőgép-szerkezetekben.

Míg a vinil-észter gyanták sokkal gyorsabban kikeményednek, mint az epoxi, magasabb szintű sztirolt bocsátanak ki, ezért fokozott szellőzésre van szükség a klímaszabályozott műhelyekben, hogy megfeleljenek a modern környezetvédelmi egészségügyi és biztonsági előírásoknak.

Forrás: CompositesWorld: A kompozitipar helyzete 2024-es elemzés

3. Viszkozitási követelmények a hatékony nedvesítéshez 3K Twillben

A 3K twill szövés (3000 szál vonónként) sajátos geometriai kihívást jelent a gyanta áramlásában. Mivel a kócok szorosan össze vannak kötve, a gyantának kellően alacsony viszkozitásúnak kell lennie ahhoz, hogy áthidalja a "száraz foltokat" a kóc közepén. Segítségével a nagy szilárdságú szénszálas anyag olyan gyantát igényel, amely 500 centipoise (cP) alatt marad az infúziós ablak alatt. A 2024-es műszaki áttörések a "bioalapú infúziós gyanták" kifejlesztéséhez vezettek, amelyek megfelelnek a szintetikus epoxik viszkozitásának, miközben akár 25%-kal csökkentik az autóalkatrész-gyártás szénlábnyomát.

Forrás: Európai bioműanyagok: 2024-es piaci adatok a fenntartható kompozit mátrixokról

4. Advanced Manufacturing Technologies at Dongli

A Jiangyin Dongli New Materialsnál többféle feldolgozási technológiát alkalmazunk az optimális gyanta-szál kompatibilitás biztosítása érdekében. Képességeink a következők:

• Autokláv: Nagynyomású konszolidáció repülési célokra szénszálas szövettekercs laminátumok.
• RTM (gyanta transzferformázás): Precíz gyanta befecskendezés zárt formákba nagy mennyiségű autógyártáshoz.
• PCM és WCM: Gyors kikeményedési technológiák a nagy ciklusú sporteszközök fejlesztéséhez.

A teljes folyamatirányítás fenntartásával a szövéstől a 3k twill szénszálas kendő a végső permetezésig kiküszöböljük azokat a változókat, amelyek delaminációhoz és szerkezeti tönkremenetelhez vezetnek.

Következtetés: A megfelelő mátrix kiválasztása

A legtöbb szerkezeti alkalmazáshoz, amelyek 3K twillt tartalmaznak szénszálas szövettekercs és vákuum infúzió, az infúziós minőségű epoxigyanta továbbra is a professzionális választás kiváló mechanikai kötése és alacsony zsugorodása miatt. A vinil-észter azonban továbbra is érvényes alternatíva a magas vegyszerállóságot igénylő, költségérzékeny projekteknél. A gyantaválasztástól függetlenül a minősége a szénszálas erősítés vákuum infúzióhoz – beleértve a méretezést és a szövés stabilitását – a legfontosabb. A Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. továbbra is első osztályú szálas megoldásokat kínál, segítve globális partnereinket, hogy sikereket érjenek el a repülőgépipar, az autóipar és a sportágazatban.

Gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)

• Miért részesítik előnyben a 3K twill infúziót a sima szövéssel szemben?
  A 3K twill jobb „drapálhatóságot” kínál az összetett görbékhez képest, és általában valamivel gyorsabb gyanta áramlási sebességet biztosít az infúzió során, mint a szorosabb sima szövés.
• Szükségem van konkrét méretre az epoxigyantákhoz?
  Igen, a legtöbb szénszálas szövettekercs a termékeket epoxi-kompatibilis enyvezéssel kezelik, hogy megkönnyítsék a kémiai kötést a szál és a mátrix között.
• Mi az ideális gyanta/rost arány vákuum infúzióhoz?
  A vákuumos infúzió általában 60:40 vagy 70:30 szál-gyanta tömegarányt céloz meg, hogy maximalizálja az erőt, miközben minimalizálja a súlyt.
• Használhatok szénszálas poliészter gyantát?
  Amíg lehetséges, szerkezeti részekhez nem ajánlott a gyenge másodlagos kötés és a nagy zsugorodási sebesség miatt, ami felületi átnyomódáshoz vezethet.
• Milyen tárolási feltételek szükségesek a szénszálas szövettekercshez?
  A szöveteket szabályozott éghajlati környezetben (hűvös és száraz) kell tárolni, hogy megakadályozzák a nedvesség felszívódását, ami zavarhatja a gyanta nedvesedését.