ผ้าพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียวเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปคอมโพสิตที่ผลิตโดยการจัดเรียงคาร์บอนไฟเบอร์ในทิศทางเดียวและเคลือบพื้นผิวอย่างสม่ำเสมอด้วยเรซินสูตรสำเร็จรูป (โดยทั่วไปคือเรซินอีพ็อกซี เรซินฟีนอลิก หรือเรซินโพลีอิไมด์) จากนั้นจึงทำการอัดร้อนหรือให้ความร้อนแก่พื้นผิวโดยการควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการ
กระบวนการเตรียมผ้าพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียว
กระบวนการผลิตผ้าพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียวส่วนใหญ่ประกอบด้วยการเตรียมวัตถุดิบ การอัดเรซินเบื้องต้น การอบแห้ง การตัด และขั้นตอนอื่นๆ โดยเลือกใช้คาร์บอนไฟเบอร์คุณภาพสูงและเรซินที่เหมาะสมเป็นวัตถุดิบ จากนั้นทำการอัดเรซินลงบนคาร์บอนไฟเบอร์อย่างสมบูรณ์หลังจากผ่านกระบวนการเตรียมและอัดเรซินเบื้องต้นแล้ว หลังจากนั้นทำการอบแห้งเพื่อให้เรซินในผ้าพรีเพรกแข็งตัว และสุดท้ายจะได้ผ้าพรีเพรกที่ตรงตามข้อกำหนดผ่านกระบวนการตัด
คุณลักษณะของผ้าพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียว
ผ้าพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียวมีแรงดึงตามแนวยาวและโมดูลัสสูง ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คาร์บอนไฟเบอร์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ด้วยคุณสมบัติที่เบาของคาร์บอนไฟเบอร์ น้ำหนักโดยรวมของผลิตภัณฑ์จึงสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบที่เน้นน้ำหนักเบาในปัจจุบัน
1. น้ำหนักเบาและแข็งแรงสูง: วัสดุนี้มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงมาก ซึ่งสูงกว่าเหล็กหลายเท่า และมีความหนาแน่นต่ำกว่าวัสดุโลหะทั่วไปมาก
2. คุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ผ้าแบบทิศทางเดียวสามารถเสริมแรงในทิศทางเดียวได้ และความแข็งแรงดึงและโมดูลัสของผ้าจะเหมาะสมที่สุดในทิศทางของเส้นใย
3. ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี: มีความทนทานต่อการกัดกร่อนทางเคมีสูงและเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
4. ความเสถียรทางความร้อน: มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยมและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำมาก ซึ่งเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความแม่นยำสูง
5. ความสามารถในการปรับตัวเข้ากับกระบวนการทำงานสูง: สามารถใช้ได้กับกระบวนการต่างๆ เช่น การขึ้นรูปด้วยมือ การขึ้นรูปอัตโนมัติ และการขึ้นรูปด้วยการม้วน
โครงสร้างองค์ประกอบ
คาร์บอนไฟเบอร์: โดยทั่วไปแล้ว วัสดุเสริมแรงที่ใช้จะเป็นเส้นใยคาร์บอนที่มีความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูง โดยคุณสมบัติทั่วไปได้แก่ T300, T700, T800 เป็นต้น
เมทริกซ์เรซิน: เรซินที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เรซินอีพ็อกซี (มีความแข็งแรงสูงและมีความเหนียวดี) เรซินฟีนอลิก (ทนต่ออุณหภูมิสูงและทนไฟได้ดี) และเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว (ต้นทุนต่ำและแข็งตัวเร็ว) ส่วนประกอบอื่นๆ: อาจรวมถึงสารเร่งปฏิกิริยา สารเจือจาง ฯลฯ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและเทคโนโลยีการประมวลผลของระบบเรซินให้เหมาะสมที่สุด
กระบวนการผลิต
การจัดเรียงเส้นใย: กลุ่มเส้นใยคาร์บอนถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบในโครงสร้างทิศทางเดียวโดยใช้ตัวนำทาง
การเคลือบเรซิน: เรซินจะถูกเคลือบอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิวของเส้นใยคาร์บอน เพื่อให้แน่ใจว่าเรซินแทรกซึมเข้าไปในเส้นใยอย่างสมบูรณ์
การอบด้วยความร้อน: ในขั้นต้น เรซินจะถูกทำให้แข็งตัวโดยการให้ความร้อนและการรีด ในขณะที่ยังคงรักษาความยืดหยุ่นของแผ่นไว้สำหรับการแปรรูปในขั้นตอนต่อไป
การตัดและบรรจุภัณฑ์: ตัดเป็นม้วนหรือแผ่นตามความต้องการของผู้ใช้ และปิดผนึกบรรจุภัณฑ์เพื่อป้องกันไม่ให้เรซินแข็งตัวก่อนกำหนด
| พิมพ์ |
น้ำหนักแห้ง (กรัม/ตร.ม.) |
ปริมาณเรซิน (%) |
น้ำหนักรวม (กรัม/ตร.ม.) |
ความหนา (มม.) |
ความกว้าง (มม.) |
|
| SH-CF3000 |
30 |
55 |
76 |
0.03 |
1,000 |
| SH-CF5000 |
50 |
45 |
91 |
0.06 |
1,000 |
| SH-CF7500 |
75 |
38 |
121 |
0.088 |
1,000 |
| SH-CF10000 |
100 |
33 |
150 |
0.10 |
1,000 |
| SH-CF12500 |
125 |
33 |
187 |
0.13 |
1,000 |
| SH-CF15000 |
150 |
33 |
224 |
0.15 |
1,000 |
| SH-CF17500 |
175 |
33 |
261 |
0.18 |
1,000 |
| SH-CF20000 |
200 |
33 |
298 |
0.20 |
1,000 |
SH-CF22500
|
225 |
33 |
337 |
0.23 |
1,000 |
SH-CF 25000
|
250 |
33 |
374 |
0.25 |
1,000 |
พื้นที่การใช้งาน
- อวกาศยาน: ผลิตปีกเครื่องบิน หาง โครงสร้างลำตัว ฯลฯ
- การผลิตรถยนต์: ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบา เช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างตัวถังและเพลาขับ
- การผลิตพลังงานลม: วัสดุเสริมแรงสำหรับใบพัดกังหันลม ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและทนทานต่อความล้าได้อย่างมาก
- อุปกรณ์กีฬา: เฟรมจักรยานระดับไฮเอนด์, ไม้เทนนิส, ไม้กอล์ฟ ฯลฯ
- วิศวกรรมก่อสร้าง: ใช้ในการเสริมความแข็งแรงของสะพาน การซ่อมแซมหลังแผ่นดินไหว และงานอื่นๆ
