Hvilke harpikssystemer er mest kompatible med en 3K Twill kulfiberstofrulle til vakuuminfusion?

Inden for højtydende kompositter er synergien mellem armeringen og matrixen grundlaget for strukturel integritet. Ved brug af en kulfiber stof rulle til vakuuminfusion (VARTM) er valg af det korrekte harpikssystem en kritisk ingeniørbeslutning, der påvirker interlaminær forskydningsstyrke, fiberbefugtning og delens endelige mekaniske egenskaber. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. opererer fra et 32.000 kvadratmeter præcisionsstyret industrikompleks, der integrerer materialeinnovation med ingeniørekspertise. Vores anlæg, der byder på 100.000 rensezoner, er specialiseret i forskning og udvikling og produktion af stoffer via vævning og prepreg-processer, hvilket sikrer, at vores 3k twill kulfiberdug opfylder de strenge standarder for rumfart og bilproduktion.

1. Epoxyharpikssystemer: Guldstandarden for strukturel ydeevne

Epoxyharpikser betragtes bredt som den mest kompatible matrix til en kulfiber stof rulle i højtydende applikationer. Den kemiske struktur af epoxy giver overlegen vedhæftning til kulfilamenter, hvilket resulterer i høj mekanisk styrke og termisk stabilitet. Ved vakuuminfusion er epoxysystemer med lav viskositet specielt konstrueret til at trænge igennem den tætte vævning af kulfiberforstærkning til vakuuminfusion , hvilket sikrer et hulrumsfrit laminat. Mens epoxy tilbyder det højeste styrke-til-vægt-forhold, kræver det præcise blandingsforhold og længere hærdecyklusser sammenlignet med andre termohærdende harpikser.

Sammenlignet med polyesterharpikser udviser epoxysystemer markant lavere krympning under hærdningsprocessen, hvilket er afgørende for at opretholde dimensionsnøjagtigheden af ​​komplekse kulfiberkomponenter.

Kilde: ISO 15031-1:2024 Plast - Epoxyharpikser - Del 1: Bestemmelse af epoxyækvivalent

2. Vinylesterharpikser: Afbalancering af ydeevne og bearbejdelighed

Vinylesterharpikser tjener som en mellemting mellem epoxy og polyester. De tilbyder bedre fugtbestandighed og sejhed end polyester, hvilket gør dem velegnede til marine og kemiske opbevaringsapplikationer hvor letvægts kulfiber stof rulle produkter bruges til vægttab. Når det bruges med sort twill vævet kulfiber , giver vinylester en overfladefinish af høj kvalitet og gode forlængelsesegenskaber. Imidlertid er deres bindingsstyrke til kulfiber lavere end epoxys, hvilket kan begrænse deres anvendelse i primære rumfartsstrukturer.

Mens vinylesterharpikser hærder meget hurtigere end epoxy, udsender de højere niveauer af styren, hvilket kræver forbedret ventilation i klimaregulerede værksteder for at opfylde moderne miljømæssige sundheds- og sikkerhedsstandarder.

Kilde: CompositesWorld: State of the Composites Industry 2024 Analyse

3. Viskositetskrav for effektiv befugtning i 3K Twill

3K twill-vævningen (3.000 filamenter pr. blår) udgør en specifik geometrisk udfordring for harpiksstrømmen. Fordi blågene er bundtet tæt, skal harpiksen have en tilstrækkelig lav viskositet til at bygge bro over de "tørre pletter" i midten af ​​blåret. Ved hjælp af en højstyrke kulfibermateriale kræver en harpiks, der forbliver under 500 centipoise (cP) under infusionsvinduet. Tekniske gennembrud i 2024 har ført til udviklingen af ​​"Bio-baserede infusionsharpikser", der matcher viskositeten af ​​syntetiske epoxyer og samtidig reducerer kulstofaftrykket fra fremstilling af autodele med op til 25 %.

Kilde: European Bioplastics: Market Data 2024 on Sustainable Composite Matrics

4. Avancerede produktionsteknologier hos Dongli

Hos Jiangyin Dongli New Materials udnytter vi flere behandlingsteknologier for at sikre optimal harpiks-fiber-kompatibilitet. Vores evner omfatter:

• Autoklave: Højtrykskonsolidering til rumfartskvalitet kulfiber stof rulle laminater.
• RTM (Resin Transfer Molding): Præcis harpiksindsprøjtning i lukkede forme til højvolumen bilproduktion.
• PCM & WCM: Hurtighærdende teknologier til udvikling af high-cycle sportsudstyr.

Ved at opretholde fuld proceskontrol, fra vævning af 3k twill kulfiberdug til den endelige sprøjtning eliminerer vi de variabler, der fører til delaminering og struktursvigt.

Konklusion: Valg af den rigtige matrix

Til de fleste strukturelle applikationer, der involverer en 3K twill kulfiber stof rulle og vakuuminfusion, en epoxyharpiks af infusionskvalitet forbliver det professionelle valg på grund af dens overlegne mekaniske binding og lave krympning. Vinylester er dog stadig et gyldigt alternativ til omkostningsfølsomme projekter, der kræver høj kemisk resistens. Uanset harpiksvalget er kvaliteten af kulfiberforstærkning til vakuuminfusion - inklusive dens dimensionering og vævningsstabilitet - er altafgørende. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. fortsætter med at levere førsteklasses fiberløsninger, der hjælper vores globale partnere med at opnå succes inden for fly-, bil- og sportssektoren.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ)

• Hvorfor foretrækkes 3K twill frem for almindelig vævning til infusion?
  3K twill giver bedre "drapabilitet" over komplekse kurver og giver generelt en lidt hurtigere harpiksstrømningshastighed under infusion sammenlignet med den tættere almindelig vævning.
• Har jeg brug for en specifik størrelse til epoxyharpikser?
  Ja, de fleste kulfiber stof rulle produkter er behandlet med en epoxy-kompatibel limning for at lette en kemisk binding mellem fiberen og matrixen.
• Hvad er det ideelle forhold mellem harpiks og fiber til vakuuminfusion?
  Typisk sigter vakuuminfusion efter et vægtforhold på 60:40 eller 70:30 fiber-til-harpiks for at maksimere styrken og samtidig minimere vægten.
• Kan jeg bruge polyesterharpiks med kulfiber?
  Selvom det er muligt, anbefales det ikke til strukturelle dele på grund af den svage sekundære binding og høje krympningshastighed, som kan føre til overfladeudskrivning.
• Hvilke opbevaringsforhold er nødvendige for en kulfiberstofrulle?
  Stoffer bør opbevares i et klimareguleret miljø (køligt og tørt) for at forhindre fugtabsorption, hvilket kan forstyrre harpiksbefugtningen.