Karbon fiber prepreg, matris reçineleri (epoksi, fenolik, bismaleimid vb.) ve takviyeli fiberlerden (karbon fiber, cam fiber, aramid fiber, bazalt fiber vb.) oluşan kompozit malzemelerin önemli bir ara ürünüdür.

Karbon Fiber Prepreg'in Malzeme Bileşimi ve Avantajları

Karbon fiber prepreg, esas olarak takviye malzemelerinden (karbon fiber iplik, epoksi reçine) ve ayırma kağıdından oluşur ve kaplama, sıcak presleme, soğutma, laminasyon ve sarma gibi işlemlerden geçirilir. Avantajları şunlardır:

1. İyi mekanik özellikler: Karbon fiberin mukavemeti çeliğin 6 ila 12 katına ulaşabilirken, yoğunluğu çeliğin 1/4'ünden daha azdır.

2. Daha az ürün hatası: Prepreg, üretim sürecindeki hataları azaltabilir.

3. Elyaf hacim içeriğinin doğru kontrolü: Ürün performansının tutarlılığını garanti altına alın.

4. Tutarlı performans ve işleme özellikleri: Büyük ölçekli üretime uygundur.

5. Optimum performans/ağırlık oranı: Yüksek mukavemet ve hafiflik özelliklerini birleştirir.

Karbon Fiber Prepreg'in Sınıflandırılması

1. Tek yönlü prepreg (UD): Lifler tek bir yönde düzenlenmiştir ve yüksek mukavemet ve yüksek sertlik gerektiren uygulamalar için uygundur.

   ■ 12K: 50~400g/m²

   ■ 16K: 75~560g/m²

   ■ 24K: 75~400g/m²

   ■ 48K veya 50K: 150~600g/m²

2. Kumaş prepreg: Düz dokuma, dimi ve kıvrımsız kumaş (çok eksenli kumaş) türlerini içerir.

   ■ Düz dokuma: Zayıf döşeme performansı, yüksek lif bükülme oranı.

   ■ Twill: Orta döşeme performansı, orta elyaf bükülme oranı.

   ■ Kıvrılmayan kumaş: Orta döşeme performansı, elyaf bükülmesi yok.

Karbon Fiber Prepreg'in Hazırlanma Süreci

1. Solvent bazlı proses: Kumaş prepreglerinin hazırlanmasında uygundur.

2. İki aşamalı termoset prepreg işlemi: Ana işlem olan reçine film hazırlama ve emprenye işlemini içerir.

   ■ Reçine film hazırlama: PE film reçine kaplama silindiri reçine film ayırma kağıdı

   ■ Emprenye: Sıcak eriyik yöntemi

3. Tek adımlı süreç: Yüksek üretim verimliliği, rahat ve güvenilir çalışma, ancak büyük malzeme kaybı, yüksek enerji tüketimi.

Karbon Fiber Prepreg'in Uygulaması

1. Vakum torbası-yüksek sıcaklıkta kürleme işlemi: Havacılık, rüzgar enerjisi, gemi yapımı, otomotiv, raylı sistem iç parçaları vb. için uygulanır.

2. Otoklav işlemi: Yüksek kaliteli kompozit ürünler ve yapısal bileşenler için kullanılır.

3. Prepreg kalıplama prosesi (PCM prosesi): Karmaşık şekilli ürünlerin üretimi için uygundur.

4. Prepreg bant sarma işlemi/önceden emdirilmiş iplik düzenleme işlemi: Olta kamışları, golf sopaları, kayak sopaları, boru hattı basınçlı kapları vb.'ne uygulanır.

Süreç Seçimi

Üretim süreçlerinin seçiminde ürün kategorisinin ve müşterinin kalite ve maliyet gereksinimlerinin dikkate alınması gerekir. Özellikle:

1. Vakumlu torba - yüksek sıcaklıkta kürleme işlemi: Havacılık ve rüzgar enerjisi alanları gibi hafiflik, yüksek mukavemet ve yüksek performans gerektiren ürünler için uygundur.

2. Otoklav işlemi: Daha iyi boyut doğruluğu ve yüzey kalitesi sağlayabilen yüksek kaliteli kompozit ürünler ve yapısal bileşenlerin üretimi için uygundur.

3. Prepreg kalıplama prosesi (PCM prosesi): Karmaşık şekilli ürünlerin büyük ölçekli üretimi için uygundur, yüksek üretim verimliliği ve düşük maliyet sağlar.

4. Prepreg bant sarma işlemi/önceden emdirilmiş iplik düzenleme işlemi: Olta kamışları, golf sopaları ve boru hattı basınç kapları gibi uzun şerit veya boru şeklindeki ürünlerin üretimi için uygundur.

Yukarıdaki girişten, karbon fiber prepregin kompozit malzemeler alanında geniş bir uygulama yelpazesine sahip olduğunu görebiliriz. Mükemmel performansı ve çeşitlendirilmiş hazırlama süreçleri onu modern endüstride vazgeçilmez malzemelerden biri yapar.