Epoxidový prepreg

Výhody epoxidového prepregu

Základní znalost Epoxy Prepreg

"Prepreg" je široká terminologie ve výrobě kompozitů používaná k popisu tkanin, které jsou předimpregnovány plně vytvrditelným, směsným pryskyřičným systémem během výroby. Prepregy jsou často považovány za nejpokročilejší systém výroby kompozitů. Pouhým přidáním formy, tepla a tlaku, použití prepregových tkanin prakticky eliminuje procesní variace, které se vyskytují u tradičních vrstvení nebo procesů vakuové infuze. Výsledkem je, že předimpregnované lamináty způsobily revoluci ve výrobě kompozitů, jak je známe, a jsou nejčastěji vybírány pro dosažení nejvyšších výkonových charakteristik ve strukturách vyztužených vlákny.

Uhlíková vlákna, kevlar a sklolaminát jsou nejpoužívanější tkaniny v kompozitech vyztužených Prepregem. Historicky nejoblíbenější použití Prepregs byly letecké a letecké aplikace. Jak technologie pokročila, předimpregnované tkaniny jsou nyní dostupnější a našly další tržní hodnotu ve vysoce výkonných aplikacích výroby automobilů a závodů, plavby lodí, sportovního zboží a dokonce i stavebnictví.

Prepregy jsou vypočítanou kombinací výztužné tkaniny spárované s polovytvrzeným pryskyřičným systémem, který je nejčastěji na bázi epoxidu. Tato matrice, vypočítaný hmotnostní poměr pro prepregy, je odpovědná za dosažení výkonnostních charakteristik nízké hmotnosti v kompozitním laminátu. Prepregy mohou dosáhnout poměru tak nízkého, jako je 35 % pryskyřice, což je u jiných způsobů kladení neslýchané.

Základní výběr prepregu je založen na vlastnostech, jako je vlákno, velikost koudele a výběr vazby, přičemž všechny jsou podobné vlastnostem tradičních tkanin. Předimpregnované lamináty se často dodávají s definovanou "tloušťkou vytvrzené vrstvy" a hustotou navíc k zajištění přesného poměru vláken k pryskyřici. Pryskyřice přidaná do tkaniny se také zdvojnásobuje, aby byly procesy pokládky mnohem efektivnější, protože nesou lepivost při zefektivnění pokládky.

Protože pryskyřice v předimpregnovaných laminátech tečou a vytvrzují jiným způsobem než infuze nebo tradiční způsoby pokládání, vyžadují k vytvrzení tlak a teplo. Jakmile je položení prepregových tkanin dokončeno, musí být vytvrzeny kombinací tepla a vakua. To se často nazývá vytvrzovací cyklus prováděný uvnitř pece nebo autoklávu. U složitých laminátů poskytuje autokláv, podobně jako velký tlakový hrnec, tlak daleko nad rámec samotného vakua. Obecné epoxidové prepregy se běžně vytvrzují mezi 250F a 350F.

Jak používat Epoxy Prepreg

Nejprve si připravte formu jako obvykle. Pro získání lesklého hotového dílu je nutné mít bezchybnou formu, která byla navoskována a potažena PVA. Prepreg se dodává mezi dva podkladové listy, které je třeba před položením tkaniny do formy sloupnout. Vzhledem k tomu, že povrch prepregu je velmi lepivý, je nutné vkládat materiál do formy opatrně. Na rozdíl od suché tkaniny při ruční laminaci nemůžete prepreg přemístit, aniž byste zafixovali uvolnění formy. Změna polohy vytáhne PVA. Můžete pokračovat v umisťování vrstev na sebe až do celkové tloušťky jedné čtvrtiny palce najednou.

Prepreg je částečně vytvrzený, což znamená, že je ve fázi B. Lze jej ořezávat, plisovat a tvarovat pomocí nože nebo nůžek. S prepregem se velmi snadno manipuluje a díky své lepivosti těsně přilne k vaší formě. Stále můžete mít reliéfní řezy nebo záhyby, se kterými se můžete potýkat stejně jako se suchou látkou.

Po umístění vrstev do formy musí být prepreg stlačen, aby se umožnilo spojení, aby se odstranil veškerý zachycený vzduch mezi vrstvami a aby se vytlačila přebytečná pryskyřice. I když bude velmi malý přebytek, pryskyřice se přirozeně stane tenčí, jak se teplota zvýší, a před úplným vytvrzením pryskyřice dojde k toku pryskyřice.

Potřebné stlačení lze provést pomocí lisu, ale pokud není díl dokonale plochý, lis není volbou. V důsledku toho je díl obecně vakuově zabalen.

U prepregové tkaniny je výhodou, že máte spoustu času na stavbu tašky a přípravu součásti do trouby. Nebojujete s přirozenou dobou zpracovatelnosti pryskyřice. Čím více vrstev však položíte, tím je pravděpodobnější, že mezi vrstvami zůstane vzduch. Před položením několika vrstev prepregu pro jediné vytvrzení byste měli skutečně zdokonalit techniku ​​vakuového balení.

Velkou výhodou prepregů je, že po vytvrzení a ochlazení lze na díl pokládat další vrstvy bez odírání nebo dodatečné přípravy povrchu. Opět platí, že až 1/4 palce lze položit najednou se stejným ohledem na nezachycování vzduchu mezi vrstvami.

Po dokončení pokládky je vakuový sáček vyroben a utěsněn a jste připraveni vytáhnout vakuum a zahájit ohřívací cyklus. Pro prepregy Fiber Glast jsou doporučené tři cykly vytvrzování a všechny budou mít podobné vlastnosti.

Všechny vytvrzovací cykly začínají nárůstem teploty a končí poklesem teploty. Rozdíl je v cílové teplotě a době potřebné pro úplné vytvrzení. Vždy zvyšujte rychlostí ne více než 5 stupňů F za minutu, dokud nedosáhnete cílové teploty. Udržujte cílovou teplotu během celého vytvrzovacího cyklu a poté před vyjmutím z pece snižujte rychlostí méně než 5 stupňů F za minutu na alespoň 150 stupňů F.

Nechte součást vychladnout na pokojovou teplotu, odstraňte vakuové sáčky a uvolněte součást z formy. Vaše část by měla být plně vytvrzena a může být uvedena do okamžitého provozu.

Při určování množství času a tepla k použití je třeba vzít v úvahu několik aspektů. Za prvé, pokud nespěcháte, naplánujte si nízkou teplotu a dlouhou dobu. Díl můžete nechat v teple až 24 hodin bez rizika poškození dílu. Váš prepreg nemůžete "převařit". Můžete ji však „podvařit“.

Za druhé, při určování teploty a cyklu vytvrzování zvažte hmotnost a vodivost vaší formy. Pokud se jedná o tenký kov (nízká hmotnost a vodivost), rychle se zahřeje a nenaruší vytvrzovací cyklus. Pokud je to tlusté sklolaminát (vysoká hmotnost a nevodivé), bude chvíli trvat, než se zahřeje a budete chtít být na konzervativní straně času a teploty.