Hvilke harpikssystemer er mest kompatible med en 3K twill karbonfiberrull for vakuuminfusjon?

Innenfor kompositter med høy ytelse er synergien mellom armeringen og matrisen grunnlaget for strukturell integritet. Ved bruk av en stoffrull av karbonfiber for vakuuminfusjon (VARTM), er valg av riktig harpikssystem en kritisk ingeniørbeslutning som påvirker interlaminær skjærstyrke, fiberfukting og de endelige mekaniske egenskapene til delen. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. opererer fra et 32 000 kvadratmeter presisjonskontrollert industrikompleks, som integrerer materialinnovasjon med ingeniørekspertise. Vårt anlegg, med 100 000 rensesoner, spesialiserer seg på FoU og produksjon av stoffer via veving og prepreg-prosesser, og sikrer at våre 3k twill karbonfiberduk oppfyller de strenge standardene for romfart og bilproduksjon.

1. Epoksyharpikssystemer: Gullstandarden for strukturell ytelse

Epoksyharpikser er ansett som den mest kompatible matrisen for en stoffrull av karbonfiber i høyytelsesapplikasjoner. Den kjemiske strukturen til epoksy gir overlegen vedheft til karbonfilamenter, noe som resulterer i høy mekanisk styrke og termisk stabilitet. Ved vakuuminfusjon er epoksysystemer med lav viskositet spesielt konstruert for å penetrere den tette vevingen av karbonfiberforsterkning for vakuuminfusjon , som sikrer et tomromsfritt laminat. Mens epoksy har det høyeste styrke-til-vekt-forholdet, krever det presise blandingsforhold og lengre herdesykluser sammenlignet med andre herdeplaster.

Sammenlignet med polyesterharpikser viser epoksysystemer betydelig lavere krymping under herdeprosessen, noe som er avgjørende for å opprettholde dimensjonsnøyaktigheten til komplekse karbonfiberkomponenter.

Kilde: ISO 15031-1:2024 Plast – Epoksyharpiks – Del 1: Bestemmelse av epoksyekvivalenter

2. Vinylesterharpikser: balanserer ytelse og bearbeidbarhet

Vinylesterharpikser tjener som en mellomting mellom epoksy og polyester. De tilbyr bedre fuktmotstand og seighet enn polyester, noe som gjør dem egnet for marine og kjemiske lagringsapplikasjoner hvor lett stoffrull i karbonfiber produkter brukes for vektreduksjon. Når det brukes med svart twillvevd karbonfiber , gir vinylester en høykvalitets overflatefinish og gode forlengelsesegenskaper. Imidlertid er deres bindingsstyrke til karbonfiber lavere enn for epoksy, noe som kan begrense deres bruk i primære romfartsstrukturer.

Mens vinylesterharpikser herder mye raskere enn epoksy, avgir de høyere nivåer av styren, noe som krever forbedret ventilasjon i klimaregulerte verksteder for å møte moderne miljøstandarder for helse og sikkerhet.

Kilde: CompositesWorld: State of the Composites Industry 2024 Analysis

3. Viskositetskrav for effektiv fukting i 3K Twill

3K twillvevingen (3000 filamenter per slep) gir en spesifikk geometrisk utfordring for harpiksflyten. Fordi tauene er bundet tett, må harpiksen ha en tilstrekkelig lav viskositet til å bygge bro over de "tørre flekkene" i midten av tauet. Ved å bruke en høystyrke karbonfibermateriale krever en harpiks som holder seg under 500 centipoise (cP) under infusjonsvinduet. Tekniske gjennombrudd i 2024 har ført til utviklingen av "Bio-baserte infusjonsharpikser" som matcher viskositeten til syntetiske epoksyer, samtidig som de reduserer karbonavtrykket fra produksjon av bildeler med opptil 25 %.

Kilde: European Bioplastics: Market Data 2024 on Sustainable Composite Matrices

4. Avansert produksjonsteknologi hos Dongli

Hos Jiangyin Dongli New Materials utnytter vi flere prosesseringsteknologier for å sikre optimal harpiks-fiberkompatibilitet. Våre evner inkluderer:

• Autoklav: Høytrykkskonsolidering for romfartskvalitet stoffrull av karbonfiber laminater.
• RTM (Resin Transfer Molding): Nøyaktig harpiksinjeksjon i lukkede former for høyvolums bilproduksjon.
• PCM og WCM: Rask herdeteknologi for utvikling av høysyklus sportsutstyr.

Ved å opprettholde full prosesskontroll, fra veving av 3k twill karbonfiberduk til sluttsprøyting eliminerer vi variablene som fører til delaminering og strukturell feil.

Konklusjon: Velge riktig matrise

For de fleste strukturelle applikasjoner som involverer en 3K twill stoffrull av karbonfiber og vakuuminfusjon, en epoksyharpiks av infusjonskvalitet forblir det profesjonelle valget på grunn av sin overlegne mekaniske binding og lave krymping. Vinylester er imidlertid fortsatt et gyldig alternativ for kostnadssensitive prosjekter som krever høy kjemisk motstand. Uavhengig av harpiksvalg, kvaliteten på karbonfiberforsterkning for vakuuminfusjon – inkludert størrelsen og vevstabiliteten – er avgjørende. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. fortsetter å tilby førsteklasses fiberløsninger, og hjelper våre globale partnere med å oppnå suksess i luftfarts-, bil- og sportssektorene.

Ofte stilte spørsmål (FAQ)

• Hvorfor foretrekkes 3K twill fremfor vanlig vev for infusjon?
  3K twill gir bedre "draperbarhet" over komplekse kurver og gir generelt en litt raskere harpiksstrømningshastighet under infusjon sammenlignet med den tettere glatteveven.
• Trenger jeg en spesifikk dimensjonering for epoksyharpikser?
  Ja, de fleste stoffrull av karbonfiber produktene er behandlet med en epoksykompatibel lim for å lette en kjemisk binding mellom fiberen og matrisen.
• Hva er det ideelle forholdet mellom harpiks og fiber for vakuuminfusjon?
  Vanligvis sikter vakuuminfusjon etter et 60:40 eller 70:30 fiber-til-harpiks-vektforhold for å maksimere styrken og samtidig minimere vekten.
• Kan jeg bruke polyesterharpiks med karbonfiber?
  Selv om det er mulig, anbefales det ikke for strukturelle deler på grunn av den svake sekundære bindingen og høy krympehastighet, noe som kan føre til overflateutskrift.
• Hvilke lagringsforhold kreves for en stoffrull av karbonfiber?
  Stoffer bør oppbevares i et klimaregulert miljø (kjølig og tørt) for å hindre fuktighetsabsorpsjon, noe som kan forstyrre harpiksfukting.