Hệ thống nhựa nào tương thích nhất với Cuộn vải sợi carbon chéo 3K để truyền chân không?

Trong lĩnh vực vật liệu tổng hợp hiệu suất cao, sự phối hợp giữa cốt thép và nền là nền tảng của tính toàn vẹn cấu trúc. Khi sử dụng một cuộn vải sợi carbon đối với truyền chân không (VARTM), việc chọn hệ thống nhựa chính xác là một quyết định kỹ thuật quan trọng ảnh hưởng đến độ bền cắt giữa các lớp, độ ẩm của sợi và tính chất cơ học cuối cùng của bộ phận. Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Jiangyin Dongli vận hành từ một khu phức hợp công nghiệp được điều khiển chính xác rộng 32.000 mét vuông, tích hợp đổi mới vật liệu với chuyên môn kỹ thuật. Cơ sở của chúng tôi, bao gồm 100.000 khu vực thanh lọc cấp độ, chuyên về R&D và sản xuất vải thông qua quy trình dệt và sơ chế, đảm bảo rằng chúng tôi vải sợi carbon chéo 3k đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của ngành hàng không vũ trụ và sản xuất ô tô.

1. Hệ thống nhựa Epoxy: Tiêu chuẩn vàng cho hiệu suất kết cấu

Nhựa epoxy được coi là ma trận tương thích nhất cho cuộn vải sợi carbon trong các ứng dụng hiệu suất cao. Cấu trúc hóa học của epoxy mang lại độ bám dính vượt trội cho các sợi carbon, mang lại độ bền cơ học cao và độ ổn định nhiệt. Trong truyền chân không, hệ thống epoxy có độ nhớt thấp được thiết kế đặc biệt để xuyên qua lớp dệt chặt chẽ của gia cố sợi carbon để truyền chân không , đảm bảo một tấm laminate không có khoảng trống. Mặc dù epoxy cung cấp tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao nhất nhưng nó đòi hỏi tỷ lệ trộn chính xác và chu kỳ xử lý dài hơn so với các loại nhựa nhiệt rắn khác.

So với nhựa polyester, hệ thống epoxy có độ co thấp hơn đáng kể trong quá trình đóng rắn, điều này rất cần thiết để duy trì độ chính xác về kích thước của các thành phần sợi carbon phức tạp.

Nguồn: ISO 15031-1:2024 Nhựa – Nhựa epoxy – Phần 1: Xác định tương đương epoxy

2. Nhựa Vinyl Este: Cân bằng hiệu suất và khả năng xử lý

Nhựa vinyl ester đóng vai trò là chất trung gian giữa epoxy và polyester. Chúng có khả năng chống ẩm và độ bền tốt hơn polyester, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng lưu trữ hóa chất và hàng hải ở những nơi cuộn vải sợi carbon nhẹ sản phẩm được sử dụng để giảm cân. Khi sử dụng với sợi carbon dệt chéo màu đen , vinyl ester mang lại bề mặt hoàn thiện chất lượng cao và đặc tính giãn dài tốt. Tuy nhiên, độ bền liên kết của chúng với sợi carbon thấp hơn so với epoxy, điều này có thể hạn chế việc sử dụng chúng trong các cấu trúc hàng không vũ trụ cơ bản.

Mặc dù nhựa vinyl ester xử lý nhanh hơn nhiều so với epoxy nhưng chúng thải ra hàm lượng Styrene cao hơn, đòi hỏi phải tăng cường thông gió trong các xưởng điều hòa khí hậu để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và sức khỏe môi trường hiện đại.

Nguồn: CompositesWorld: Phân tích hiện trạng của ngành công nghiệp vật liệu tổng hợp năm 2024

3. Yêu cầu về độ nhớt để làm ướt hiệu quả trong vải chéo 3K

Dệt chéo 3K (3.000 sợi mỗi sợi) đưa ra một thách thức hình học cụ thể đối với dòng chảy nhựa. Bởi vì các dây kéo được bó chặt nên nhựa phải có độ nhớt đủ thấp để lấp đầy các "điểm khô" ở trung tâm của dây kéo. Sử dụng một vật liệu sợi carbon cường độ cao yêu cầu nhựa có nhiệt độ dưới 500 centipoise (cP) trong thời gian truyền. Những đột phá về kỹ thuật vào năm 2024 đã dẫn đến sự phát triển của "Nhựa truyền dựa trên sinh học" phù hợp với độ nhớt của epoxies tổng hợp đồng thời giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất phụ tùng ô tô tới 25%.

Nguồn: Nhựa sinh học Châu Âu: Dữ liệu thị trường năm 2024 về ma trận tổng hợp bền vững

4. Công nghệ sản xuất tiên tiến tại Dongli

Tại Jiangyin Dongli New Materials, chúng tôi tận dụng nhiều công nghệ xử lý để đảm bảo khả năng tương thích sợi nhựa tối ưu. Khả năng của chúng tôi bao gồm:

• Nồi hấp: Hợp nhất áp suất cao cho cấp độ hàng không vũ trụ cuộn vải sợi carbon cán mỏng.
• RTM (Đúc chuyển nhựa): Phun nhựa chính xác vào khuôn kín để sản xuất ô tô số lượng lớn.
• PCM & WCM: Công nghệ xử lý nhanh để phát triển thiết bị thể thao chu kỳ cao.

Bằng cách duy trì kiểm soát toàn bộ quy trình, từ việc dệt vải sợi carbon chéo 3k đến lần phun cuối cùng, chúng tôi loại bỏ các biến số dẫn đến sự phân tách và hư hỏng cấu trúc.

Kết luận: Chọn ma trận phù hợp

Đối với phần lớn các ứng dụng kết cấu liên quan đến vải chéo 3K cuộn vải sợi carbon và truyền chân không, nhựa epoxy cấp truyền vẫn là sự lựa chọn chuyên nghiệp do liên kết cơ học vượt trội và độ co thấp. Tuy nhiên, vinyl ester vẫn là một giải pháp thay thế hợp lý cho các dự án nhạy cảm về chi phí đòi hỏi khả năng kháng hóa chất cao. Bất kể lựa chọn loại nhựa nào, chất lượng của gia cố sợi carbon để truyền chân không —bao gồm cả kích thước và độ ổn định khi dệt—là điều tối quan trọng. Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Jiangyin Dongli tiếp tục cung cấp các giải pháp sợi hạng nhất, giúp các đối tác toàn cầu của chúng tôi đạt được thành công trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, ô tô và thể thao.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

• Tại sao vải chéo 3K được ưa chuộng hơn vải dệt trơn để truyền?
  Vải chéo 3K mang lại "khả năng xếp nếp" tốt hơn trên các đường cong phức tạp và thường cung cấp tốc độ dòng nhựa nhanh hơn một chút trong quá trình truyền so với vải dệt trơn chặt hơn.
• Tôi có cần kích thước cụ thể cho nhựa epoxy không?
  Vâng, hầu hết cuộn vải sợi carbon các sản phẩm được xử lý bằng chất hồ tương thích với epoxy để tạo điều kiện liên kết hóa học giữa sợi và nền.
• Tỷ lệ nhựa-sợi lý tưởng để truyền chân không là gì?
  Thông thường, truyền chân không nhằm mục đích đạt tỷ lệ trọng lượng sợi-nhựa là 60:40 hoặc 70:30 để tối đa hóa độ bền đồng thời giảm thiểu trọng lượng.
• Tôi có thể sử dụng nhựa polyester với sợi carbon không?
  Mặc dù có thể, nhưng nó không được khuyến khích sử dụng cho các bộ phận kết cấu do liên kết thứ cấp yếu và tốc độ co ngót cao, có thể dẫn đến hiện tượng in xuyên qua bề mặt.
• Những điều kiện bảo quản nào cần thiết cho cuộn vải sợi carbon?
  Vải nên được bảo quản trong môi trường điều hòa khí hậu (mát và khô) để ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm, có thể cản trở việc làm ướt nhựa.