zprávy

S neustálým rozšiřováním aplikačního trhu vykazují kompozity z uhlíkových vláken na bázi termosetové pryskyřice postupně svá vlastní omezení, která nemohou plně uspokojit potřeby špičkových aplikací z hlediska odolnosti proti opotřebení a odolnosti vůči vysokým teplotám. V tomto případě se status kompozitů z uhlíkových vláken na bázi termoplastické pryskyřice postupně zvyšuje a stávají se novou silou pokročilých kompozitů. V posledních letech se čínská technologie uhlíkových vláken rychle rozvinula a dále byla podporována aplikační technologie kompozitů z termoplastických uhlíkových vláken.

Při zkoumání kontinuálního termoplastického předimpregnovaného laminátu vyztuženého uhlíkovými vlákny jsou názorně demonstrovány tři trendy aplikace termoplastických uhlíkových vláken.

1. Od práškových uhlíkových vláken vyztužených až po kontinuální vyztužené uhlíkovými vlákny
Termoplastické kompozity z uhlíkových vláken lze rozdělit na práškové uhlíkové vlákno, nasekané uhlíkové vlákno, jednosměrné kontinuální uhlíkové vlákno a tkaninové vyztužení uhlíkovými vlákny. Čím delší je vyztužené vlákno, tím více energie je poskytnuto aplikovaným zatížením a tím vyšší je celková pevnost kompozitu. Proto ve srovnání s práškovými nebo nasekanými uhlíkovými vlákny vyztuženými termoplastickými kompozity mají termoplastické kompozity vyztužené kontinuálním uhlíkovým vláknem lepší výkonnostní výhody. Nejrozšířenějším procesem vstřikování v Číně je práškové nebo nasekané uhlíkové vlákno vyztužené. Výkon produktů má určitá omezení. Když se použije kontinuální vyztužení uhlíkovými vlákny, termoplastické kompozity z uhlíkových vláken otevřou širší aplikační prostor.

2. Vývoj od termoplastické pryskyřice nižší třídy k matrici termoplastické pryskyřice střední a vyšší třídy
Matrice z termoplastické pryskyřice vykazuje vysokou viskozitu během procesu tavení, což je obtížné pro úplnou infiltraci materiálů z uhlíkových vláken a stupeň infiltrace úzce souvisí s výkonem prepregu. Za účelem dalšího zlepšení smáčivosti byla přijata technologie modifikace kompozitu a bylo vylepšeno původní zařízení na rozprostření vláken a zařízení na vytlačování pryskyřice. Při prodlužování šířky pramene uhlíkových vláken se zvýšilo kontinuální vytlačované množství pryskyřice. Smáčivost termoplastické pryskyřice na rozměru uhlíkových vláken byla zjevně zlepšena a výkon kontinuálního termoplastického prepregu vyztuženého uhlíkovými vlákny byl účinně zaručen. Pryskyřičná matrice kontinuálních termoplastických kompozitů z uhlíkových vláken byla úspěšně rozšířena z PPS a PA na PI a peek.

3. Od laboratorní ruční výroby po stabilní sériovou výrobu
Od úspěchu malých experimentů v laboratoři až po stabilní sériovou výrobu v dílně je klíčový návrh a seřízení výrobního zařízení. To, zda spojitý termoplastický prepreg vyztužený uhlíkovými vlákny může dosáhnout stabilní masové výroby, závisí nejen na průměrné denní produkci, ale také na kvalitě prepregu, tedy zda je obsah pryskyřice v prepregu kontrolovatelný a zda je poměr vhodný, zda uhlíkové vlákno v prepregu je rovnoměrně rozloženo a důkladně infiltrováno a zda je povrch prepregu hladký a velikost je přesná.