Il processo completo di produzione del prepreg in fibra di carbonio Weinuo

Nel campo dei materiali compositi, i preimpregnati sono indiscutibilmente i 'protagonisti principali'. Ampia diffusione nei settori aerospaziale, automobilistico e degli articoli sportivi, essi costituiscono la 'colonna portante' di numerose tecnologie avanzate prodotti . Oggi ti portiamo all'interno dello stabilimento per mostrarti l'intero processo produttivo dei preimpregnati – dalle fibre di carbonio ai prodotti finiti.

Processo di Produzione dei Preimpregnati

Fase Uno: Tensionamento del Filamento in Fibra di Carbonio
La storia del prepreg inizia con la trafilatura dei filamenti di fibra di carbonio. Osservate questi rotoli densamente compatti di filamenti di fibra di carbonio, accuratamente disposti sull'equipaggiamento di trafilatura. Ogni filamento di fibra di carbonio assomiglia a un sottile filo nero, allineato con precisione mediante trafilatura meccanica per prepararsi all'integrazione successiva. Questa fase ricorda un esercito che raduna le sue truppe, schierando fibre di carbonio disperse in formazione per garantire un allineamento uniforme durante i processi successivi. Tutto ciò costituisce la base per le caratteristiche prestazionali del prepreg.

Passo Due: Riscaldare il composito
Al termine del processo di estrusione del filamento in fibra di carbonio, il materiale passa alla fase composita riscaldata. Qui, sotto l'azione di rulli riscaldati, i fasci di fibra di carbonio subiscono un legame preliminare tra gli strati. Il calore applicato favorisce un contatto più stretto tra le fibre, simile a una fase di 'riscaldamento', creando così le condizioni ottimali per l'integrazione successiva della resina. Attraverso questo passaggio, i fasci di fibre disposti in modo sciolto si aggregano gradualmente in strati di fibra continua, assumendo la forma rudimentale di un 'materiale'.

Passaggio Tre: Formatura a Rullo
Successivamente avviene il processo di laminazione. I rulli bianchi fungono da stampi principali, compattando gli strati preliminarmente compositi di fibra di carbonio. Questo passaggio non solo garantisce uno spessore più uniforme negli strati di fibra, ma elimina ulteriormente le cavità tra gli strati, ottenendo un allineamento delle fibre più denso. Immaginate come stendere la pasta con un matterello per ottenere uno spessore uniforme. Sotto l'azione dei rulli, gli strati di fibra di carbonio progrediscono costantemente verso la condizione di "substrato prepreg standard".

Passo Quattro: Impregnazione della Resina
La fase più cruciale è ora arrivata, in cui gli strati di fibra di carbonio subiscono una profonda fusione con la resina. La resina agisce sia da 'adesivo' che da 'abilitatore', impregnando uniformemente ogni singolo filamento di fibra di carbonio. Si può osservare che il materiale preimpregnato, dopo l'impregnazione con la resina, presenta una superficie con un'elevata lucentezza tipica delle tecnologie avanzate. L'aggiunta della resina non solo rafforza i legami tra i filamenti di fibra di carbonio, ma conferisce anche al materiale preimpregnato eccezionali proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e altre 'superpotenze', permettendogli di comportarsi egregiamente sotto diverse condizioni operative complesse.

Passo Cinque: Avvolgimento del prodotto finito
Dopo aver subito una serie di processi rigorosi, il prepreg ha ora assunto forma. Avvolto ordinatamente in un rotolo, assomiglia a un manoscritto pronto per essere dispiegato, in attesa di essere spedito alle linee di produzione in tutto il mondo. Lì verrà trasformato nel materiale principale per componenti aeronautici, parti per auto da corsa ad alte prestazioni, racchette da badminton di fascia alta e altri prodotti all'avanguardia.

Sebbene i processi per i prepreg unidirezionali e bidirezionali siano simili, tra loro sussistono comunque delle differenze.

Distinzione fondamentale: la struttura delle fibre determina tutte le variazioni.

1. Prepreg unidirezionale: tutte le fibre sono disposte parallelamente nella stessa direzione. Proprio come una "scopa super resistente", può sopportare enormi forze di trazione solo lungo la direzione delle setole.

2. Prepreg bidirezionale: Le fibre sono tessute in forma di tessuto, tipicamente nella comune trama a telaio, a saia o a raso. Le fibre si intrecciano sia a 0° che a 90°. Proprio come un pezzo di tela, possiede resistenza e stabilità in entrambe le direzioni.

Confronto dettagliato: Prepreg unidirezionali vs. Prepreg bidirezionali

Curiosità

(1) A cosa può servire un singolo foglio di prepreg?

(2) Come riconoscere un prepreg di qualità a colpo d'occhio?

Esaminare la superficie: La resina deve presentare una lucentezza uniforme, senza 'fili bianchi' (fibre secche).

Toccare la texture: Non deve essere appiccicoso al tatto a temperatura ambiente, ma diventare leggermente appiccicoso quando riscaldato lievemente.

Valutare l'odore: Una buona resina ha un lieve profumo di 'colofonia'; un odore pungente indica generalmente agenti di cura scadenti.