Quy trình sản xuất hoàn chỉnh của nguyên liệu tiền ngâm sợi carbon Weinuo

Trong lĩnh vực vật liệu composite, prepreg là những 'nhân tố chính' không thể tranh cãi. Được sử dụng rộng rãi trong các ngành hàng không vũ trụ, ô tô và dụng cụ thể thao, chúng tạo nên 'bộ khung nền tảng' cho nhiều sản phẩm công nghệ cao sẢN PHẨM . Hôm nay, chúng tôi sẽ đưa bạn vào bên trong nhà máy để chứng kiến toàn bộ quy trình sản xuất prepreg – từ sợi carbon đến thành phẩm.

Quy Trình Sản Xuất Prepreg

Bước Một: Căng Sợi Carbon
Câu chuyện của prepreg bắt đầu từ việc kéo sợi carbon. Hãy quan sát những cuộn sợi carbon được xếp chặt này, được bố trí cẩn thận trên thiết bị kéo. Mỗi sợi carbon trông giống như một sợi đen mảnh, được căn chỉnh chính xác bằng quá trình kéo cơ học để chuẩn bị cho các bước tích hợp tiếp theo. Giai đoạn này giống như một đội quân đang tập trung binh sĩ, tập hợp những sợi carbon rời rạc thành hàng ngũ, đảm bảo sự sắp xếp đồng đều trong suốt các quá trình sau đó. Điều này tạo nên nền tảng cho các đặc tính hiệu suất của prepreg.

Bước Hai: Đun nóng vật liệu composite
Sau khi hoàn tất quá trình kéo sợi carbon fibre, vật liệu chuyển sang giai đoạn vật liệu composite được đun nóng. Tại đây, dưới tác động của các con lăn nóng, các bó sợi carbon trải qua quá trình liên kết sơ bộ giữa các lớp. Nhiệt độ được cung cấp giúp tăng cường tiếp xúc giữa các sợi với nhau, tương tự như một giai đoạn 'khởi động', từ đó tạo ra điều kiện tối ưu cho việc tích hợp nhựa về sau. Thông qua bước này, các bó sợi sắp xếp lỏng lẻo dần kết dính lại thành các lớp sợi liên tục, hình thành dạng thô sơ ban đầu của một 'vật liệu'.

Bước Ba: Tạo hình bằng cán
Tiếp theo là quá trình cán. Các con lăn màu trắng đóng vai trò như khuôn chính, cán các lớp sợi carbon composite ban đầu. Bước này không chỉ đảm bảo độ dày đồng đều hơn trên các lớp sợi mà còn loại bỏ thêm các khoảng trống giữa các lớp, tạo nên cấu trúc sợi đặc chắc hơn. Hãy hình dung giống như việc cán bột bằng cây cán để đạt được độ dày đồng đều. Dưới tác động của các con lăn, các lớp sợi carbon từ từ tiến gần tới trạng thái "tấm nền prepreg tiêu chuẩn".

Bước Bốn: Tẩm Nhựa
Bước quan trọng nhất hiện nay đang đến, khi các lớp sợi carbon trải qua quá trình kết hợp sâu sắc với nhựa. Nhựa đóng vai trò như một chất 'kết dính' và một chất 'hỗ trợ', thấm đều vào từng sợi carbon. Bạn có thể nhận thấy rằng vật liệu đã được tẩm trước, sau khi ngâm tẩm nhựa, sẽ có bề mặt sáng bóng mang đậm phong cách công nghệ cao. Việc bổ sung nhựa không chỉ tăng cường độ liên kết giữa các sợi carbon mà còn trao cho vật liệu tiền tẩm những tính chất cơ học vượt trội, khả năng chống ăn mòn và nhiều 'siêu năng lực' khác, giúp nó hoạt động ấn tượng trong nhiều điều kiện làm việc phức tạp khác nhau.

Bước Năm: Cuốn sản phẩm hoàn chỉnh
Sau khi trải qua một loạt các quy trình nghiêm ngặt, tấm prepreg giờ đã định hình. Được cuộn gọn gàng thành dạng cuộn, nó trông giống như một cuộn giấy cuộn chờ được triển khai, sẵn sàng chuyển đến các dây chuyền sản xuất trên toàn thế giới. Tại đó, nó sẽ được biến đổi thành vật liệu lõi cho các bộ phận máy bay, linh kiện xe đua hiệu suất cao, vợt cầu lông cao cấp và các sản phẩm tiên tiến khác.

Mặc dù các quy trình sản xuất prepreg unidirectional và bidirectional tương tự nhau, vẫn có những điểm khác biệt giữa chúng.

Sự khác biệt cốt lõi: Cấu trúc sợi quyết định mọi biến thể.

1. Prepreg unidirectional: Tất cả các sợi được sắp xếp song song theo cùng một hướng. Giống như một "chiếc chổi siêu chắc chắn", nó chỉ có thể chịu được lực kéo cực lớn dọc theo hướng của các sợi chổi.

2. Prepreg hai chiều: Các sợi được dệt thành dạng vải, thường theo kiểu dệt cơ bản nhất là dệt chéo (plain weave), dệt đũi (twill weave) hoặc dệt satin. Các sợi đan chéo nhau ở cả hai góc 0° và 90°. Giống như một tấm vải bạt, nó có độ bền và ổn định theo cả hai hướng.

So sánh chi tiết: Prepreg một chiều (Unidirectional) vs. Prepreg hai chiều (Bidirectional)

Thú vị

(1) Một tấm prepreg có thể dùng để làm gì?

(2) Làm thế nào để nhận biết một tấm prepreg chất lượng chỉ bằng mắt thường?

Kiểm tra bề mặt: Nhựa phủ cần có độ bóng đồng đều, không xuất hiện các 'sợi trắng' (sợi khô).

Cảm nhận kết cấu: Không nên dính tay ở nhiệt độ phòng nhưng sẽ trở nên dính nhẹ khi được làm ấm nhẹ.

Đánh giá mùi: Nhựa tốt có mùi 'nhựa thông' nhẹ; mùi nồng thường cho thấy chất đóng rắn kém chất lượng.