Контрола дебљине и равности листова угљенских влакана: детаљна анализа параметара за избор и процес препрег

У области производње композита од угљенских влакана, тачност дебљине и равна површина су две критичне метрике за процену квалитета производа. Да би се произвели висококвалитетни панели од угљеничног влакана са прецизном дебљином и равном површином, прецизна контрола мора бити извршена током целог производње ланцаод избора препрег до процеса зачепљења. Овај чланак ће систематски анализирати кључне технологије за контролу дебелине и равности панела са три перспективе: карактеристике препрег, дизајн слоја и параметре калупа.

"Гени" препрег-а одређују мерило за ламиниране плоче

Као сировина за панеле од угљенских влакана, физичка својства препрег-а директно одређују њихову дебљину и равнаст.

1.Тешкоћа површине влакана (FAW) одређује теоријску дебљину

Тежина биљке на основу влакана је кључни параметар за контролу дебелине. Узмимо једносмерни препрег као пример, један слој са основном тежином од 50 г/м2 има дебелину од око 0,050,06 мм, док један са основном тежином од 200 г/м2 достиже 0,190,20 мм. Избор основне тежине препрег директно одређује теоријску банову дебелине коначне панеле.
Тенети препрег-и нуде значајне предности у погледу контроле равности. Студије су показале да у поређењу са конвенционалним препрег-ом (200 г/м2), танки препрег-ом (као што је 50 г/м2) олакшава импрегнацију и нуди бољу пропустљивост због смањене дебелине појединачних слојева влакана. У ламинираним конструкцијама, ваздушни мехурићи се лакше избацују између слојева танке препрег, што резултира знатно мањим празнинама и прављијим влаканама. То не само да помаже у контроли прецизности дебљине већ и побољшава равна површина и механичка својства.

2. Уколико је потребно. Регулаторна улога садржаја смоле (РЦ)

Садржај смоле у препрег-машинама обично се креће од 35% до 42% по тежини. Овај параметар директно утиче на понашање протока током зачепљења и коначну дебљину:

Висока РЦ (42%+): Добра протокљивост; након зачепљења, површина има дебљи слој богати смолом и атрактивни изглед. Међутим, ако се притисак не контролише на одговарајући начин, прекомерно преливање смоле може лако довести до недовољне дебелине и празнина између слојева.

Низак РЦ (35%38%): Високи волумен фракција влакана и добра чврстоћа, али недостајућа протокност. То може довести до празнина у угловима и јачања ребра, што утиче на равна површина.

3. Уколико је потребно. Забринутост због садржаја летљивих супстанци

Разрешивач и влага који остају у препрегу формираће мехуреве током зачепљења. Висококвалитетни препрегг треба да има садржај летућих материја испод 1,5%, док некафални препрег може да достигне 3%. Делови који су обликовани од таквих препрег-а имају бројне дупе на површини и празнине између слојева, што озбиљно утиче на њихову равнаст.

4. Уколико је потребно. Утицај структуре тканине

Препрег тканина се класификује у три типа на основу патера тканине: обична тканина, тканина од врпца и сатенска тканина. Једноставна ткавина има лоше својства постављања и високу стопу кривине влакана; сатен тканина има добре својства постављања, али ниску стопу кривине влакана; а ткавина од врпца пада између њих. Разлике у структури ткања утичу на густину ламината и његову дегазирање перформансе, што заузврат утиче на истоправност дебљине.

Дизајн тротоара: Прва линија одбране за равнаст

1.Симметрична леапо је златно правило за спречавање деформације

Углови постављања се обично постављају на 0°, ±45° и 90°, и комбинују се према захтевима оптерећења. Након зачепљења, асиметрични слојеви могу доживети кумулативну деформацију због разлика у коефицијентима топлотног ширења и стопе смањења зачепљења (приближно 0,020,05 мм/м), што доводи до деформације. Најједноставнија метода верификације је преклопање низа слојева на пола од центра; проверите да ли су углови слојева са обе стране сузерцајне слике једни других - ако нису, аранжман мора бити поново уређен.

2.Уметност бесшифних и преклапаних зглобова

Приликом спајања великих панела, ширина преклапања мора бити најмање 10 mm. У задњим зглобовима (где се шви не преклапају) могу настати дефекти слични жлебу и концентрације стреса у зглобовима након зачепљења. Приликом спајања више слојева, шљепови суседних слојева треба да буду раздвојени за најмање 50 мм како би се спречило да се сви шљепови ускладе на истом месту.

3.ПредкомпацирањеКључ за елиминисање ваздушних мехура и варијација дебљине

Након завршетка лежања, пре-компакција је критичан корак за контролу дебелине и равна. У току препрег лајпа, ваздух се заробљава између слојева; јер је епоксидна смола високо вискозна, не може се извући сав ваздух током топлотне обраде, што резултира празнинама.

У стварној производњи, након завршетка поставке, компресирање се може постићи компресирањем ролка или хладним притиском како би се чврсто компресирали слојеви препрег од угљенских влакана , ефикасно решавајући питање уласка ваздуха током лежања. Недостатак прекомпакције спречава да ваздух избегне током зачепљења, што резултира празнинама или мехурима који не само да угрожавају једноставност дебелине, већ и утичу на равноћу површине.

Очишћење плесени: Одлучна фаза за дебљину и равнаст

1.Тешкоћа калупаПринципални фактор који узрокује искривљење

Студије су показале да су међу параметрима процеса за компресијско лијечење фактори који утичу на криву, у реду значајности: притисак компресије (П) брзина за запрт (в) време задржавања (т) температура лијечења (Т), а притисак компресије је најзначајнији фактор који

Тешкост качења за препрег је обично само 0,53 МПа, што је далеко ниже од 1020 МПа потребних за СМЦ качење. Тешкост се мора прецизно одабрати:

Превишег притиска: Превише смоле се испружи, што доводи до недостатка смоле између слојева, што смањује чврстоћу стризања и доводи до танке дебљине зида.

Недостатан притисак: Немогуће је елиминисати празнине између слојева, што доводи до дебљине зида и лоше јединствености.

11,5 МПа је оптимални опсег за већину 3К препрег делова; када се прелази на нови препрег, препоручује се прво да се произведе три пробна узорка за верификацију притиска.

2.Температура калупа и стопа загревања

Температура калупа је обично између 120-150 °C. Стопа загревања мора бити пажљиво контролисана:

Ако је брзина загревања пребрза (преко 8 °C/min), смола ће се гелирати пре него што би имала времена да се вискозитет смањи на најнижу тачку, што доводи до лошег везања између слојева и потенцијалних повјерних дефеката као што су беле тачке или вишак смоле.

Ако се температура повећава превише споро: продуже се производњи циклуси, повећавајући трошкове.

3 °C/min је сигурна почетна тачка. Током процеса лијечења, снага загревања се може подесити тако да се осигура да раст температуре калупа остане у одговарајућем опсегу (не прелази ± 5 °C).

3.Прецизно време притиска

Времен притиска примена током процеса зачињивања је критичан:

Прерано примјењивање притиска: Превише преливања смоле, низак садржај смоле и смањена чврстоћа за сечење између ламинара.

Прекасно притисак: смола је почела да се опусти, што отежава одржавање жељене дебелине; висок садржај смоле доводи до смањења крепости на гнућењу.

Време наношења притиска не би требало да се одређује само на основу својстава терморезистичног система смоле; одлука мора бити донета узимајући у обзир стварне услове процеса.

4.Однос између времена држања и дебљине

Време за оцвршћивање препрег-а израчунава се на основу дебелине, обично 12 минута по милиметру дебелине. Део дебелине 2 милиметра захтева 24 минута притиска; међутим, ово време се мери након што се температура калупа стабилизовала, а не од почетка затварања калупе. Процес загревања калупа од собе температуре траје знатно време и мора се мерети помоћу термопаула унутар калупа.

5.Охлађивање и одвлачење

Након завршетка зачепљења, дозволите да се производ охлади на 50 °C или испод пре одмљетања како би се смањила деформација узрокована смањењем смоле и осигурала конзистенција партије.