Le processus complet de fabrication du préimprégné en fibre de carbone Weinuo

Dans le domaine des matériaux composites, les préimprégnés sont incontestablement les « acteurs clés ». Utilisés largement dans les secteurs de l'aérospatial, de l'automobile et des articles de sport, ils constituent la « colonne vertébrale » de nombreux produits high-tech produits . Aujourd'hui, nous vous emmenons à l'intérieur de l'usine pour découvrir le processus complet de fabrication des préimprégnés – depuis les filaments en fibre de carbone jusqu'au produit fini.

Processus de fabrication des préimprégnés

Étape une : Tensionnement du filament en fibre de carbone
L'histoire du préimprégné commence par l'étirage des filaments de fibre de carbone. Observez ces rouleaux densément emballés de filaments de fibre de carbone, soigneusement disposés sur l'équipement d'étirage. Chaque filament de fibre de carbone ressemble à un fin brin noir, précisément aligné par étirage mécanique en vue de son intégration ultérieure. Cette étape rappelle une armée rassemblant ses troupes, mettant en ordre les fibres de carbone dispersées pour assurer un arrangement uniforme tout au long des processus suivants. Cela pose les bases des caractéristiques de performance du préimprégné.

Deuxième étape : Chauffer le composite
Une fois le processus d'extrusion du filament en fibre de carbone terminé, le matériau passe à l'étape du composite chauffé. Ici, sous l'influence de rouleaux chauffants, les faisceaux de fibres de carbone subissent une liaison préliminaire entre les couches. La chaleur appliquée favorise un contact plus étroit entre les fibres, similaire à une phase de « mise en route », créant ainsi des conditions optimales pour l'intégration ultérieure de la résine. Grâce à cette étape, les faisceaux de fibres initialement lâches s'unifient progressivement en couches de fibres continues, prenant la forme rudimentaire d'un « matériau ».

Étape Trois : Formage par laminage
Vient ensuite le processus de laminage. Les rouleaux blancs agissent comme des moules maîtres, comprimant les couches préliminaires de fibres de carbone composites. Cette étape garantit non seulement une épaisseur plus uniforme sur l'ensemble des couches de fibres, mais élimine également davantage les vides entre les couches, ce qui donne un arrangement de fibres plus dense. Imaginez cela comme l'étape où l'on étale de la pâte avec un rouleau à pâtisserie pour obtenir une épaisseur uniforme. Sous l'action des rouleaux, les couches de fibre de carbone progressent régulièrement vers la formation du « substrat de préimprégné standard ».

Étape quatre : imprégnation de la résine
La phase la plus cruciale est désormais arrivée, où les couches de fibre de carbone subissent une fusion profonde avec la résine. La résine agit à la fois comme un 'adhésif' et un 'activateur', imprégnant uniformément chaque filament de fibre de carbone. Vous pouvez observer que le matériau préimprégné, après l'ajout de résine, présente une surface au brillant indéniablement high-tech. L'ajout de résine renforce non seulement les liaisons entre les filaments de fibre de carbone, mais confère également au matériau préimprégné des propriétés mécaniques exceptionnelles, une excellente résistance à la corrosion et d'autres 'super-pouvoirs', lui permettant de performer admirablement dans diverses conditions de fonctionnement complexes.

Étape cinq : Enroulement du produit fini
Après avoir subi une série de procédés rigoureux, le préimprégné a désormais pris forme. Enroulé soigneusement en rouleau, il ressemble à un parchemin prêt à être déployé, attendant d'être expédié vers des lignes de production à travers le monde. Là-bas, il sera transformé en matériau de base pour des composants aéronautiques, des pièces de voitures de course hautes performances, des raquettes de badminton haut de gamme et d'autres produits de pointe.

Bien que les procédés pour les préimprégnés unidirectionnels et bidirectionnels soient similaires, des différences existent entre eux.

Distinction fondamentale : la structure des fibres détermine toutes les variations.

1. Préimprégné unidirectionnel : toutes les fibres sont disposées parallèlement dans la même direction. Tout comme un « balai super robuste », il ne peut supporter d'immenses forces de traction que dans le sens des poils du balai.

2. Préimprégné bidirectionnel : les fibres sont tissées sous forme de tissu, généralement selon les structures de tissage les plus courantes comme le tissage croisé, le sergé ou le satin. Les fibres s'entrecroisent à des angles de 0° et 90°. Tout comme un morceau de toile, il possède une résistance et une stabilité dans les deux directions.

Comparaison détaillée : préimprégnés unidirectionnels contre préimprégnés bidirectionnels

Anecdote

(1) À quoi peut servir une feuille de préimprégné ?

(2) Comment reconnaître un préimprégné de qualité au premier coup d'œil ?

Examinez la surface : la résine doit présenter un brillant uniforme, sans aucun « fil blanc » (fibres sèches).

Touchez la texture : elle ne doit pas être collante au toucher à température ambiante, mais devient légèrement adhésive lorsqu'elle est tiédie.

Évaluez l'odeur : une bonne résine dégage une légère senteur de « colophane » ; une odeur âcre indique généralement des agents de durcissement de qualité inférieure.