Почему препрег из углеродного волокна необходимо замешивать? Ключ к процессу пропитки смолой высокой вязкости 

Характеристики препрега из углеродного волокна во многом зависят от качества смоляной матрицы, пропитывающей волокна. Когда смоляная система достигает диапазона высокой вязкости, традиционными методами перемешивания трудно добиться равномерной инфильтрации, а пузырьки и «мертвые порошковые ядра» становятся ключевыми узкими местами, которые ограничивают степень квалификации партии. Замешивание — основной процесс решения этой проблемы.

Эта статья начинается с логики процесса, анализирует трудности пропитки высоковязкой смолой и объясняет, как с ней справляется вертикальный планетарный смеситель Qinhuangdao Pengyi.

01
Пропитка смолой высокой вязкости: основное узкое место в производстве препрегов

Применимость препрега определяется однородностью смоляной матрицы, стабильностью содержания клея и содержания пузырьков. Эти три фактора напрямую связаны с уровнем квалификации партии. На реальных производственных линиях системы с высокой вязкостью обычно вызывают три типа типичных проблем:

Вязкость резко возрастает.После введения в систему эпоксидной смолы отвердителя, вещества, повышающего клейкость, и тиксотропного агента вязкость может подскочить от более чем 100 000 сП до миллионов сП. Обычное смесительное оборудование в таком режиме работы легко «приедается», что проявляется застреванием лопастей и перегрузкой двигателя.

Порошок недостаточно диспергирован.Если твердые добавки не будут полностью диспергированы, будут образовываться «мертвые порошковые ядра», вызывающие локальное предварительное гелеобразование, в результате чего вся партия материалов будет утилизирована, а одна потеря может достигать десятков тысяч юаней.

Пузырьки воздуха удаляются не полностью.Даже если на микронном уровне останутся остаточные пузырьки, после отверждения они станут источником расслоений и точечных дефектов. Для неавтоклавных процессов стандарты контроля пузырьков более строгие, и трудно удовлетворить требования, просто полагаясь на постоянную деаэрацию.

02
Необходимость замешивания: принудительное смешивание в системе с высокой вязкостью.

Когда смоляная система приближается к пастообразному состоянию и вязкость превышает сотни тысяч сП, материал переходит в высоковязкоупругое «глиняное» состояние. В это время обычное перемешивание может воздействовать только на поверхностный слой, и существенного внутреннего изменения положения не происходит. Возникает даже иллюзия, что материал держит ось и вращается – оборудование работает, но материал не перемешивается эффективно.

Замешивание обеспечивает принудительное перемешивание на макроуровне за счет комбинированного эффекта сжатия, растяжения, разрыва и складывания. Для смолы препрега этот процесс определяет три ключевых результата: преодоление сопротивления на границе раздела смола-порошок для достижения равномерной дисперсии; использование вакуума для удаления микроскопических пузырьков воздуха; и поддержание реологической стабильности и постоянства партии. Эти три являются предпосылками для равномерной инфильтрации пучков волокон.

03
Технологическая ценность вертикального планетарного тестомеса Qinhuangdao Pengyi

Компания Qinhuangdao Pengyi уже 30 лет активно занимается производством оборудования для смешивания высокой вязкости. Вертикальная планетарная тестомесильная машина обеспечивает систематическое решение вышеупомянутых проблем:

Вертикальная структура исключает смешивание слепых зон.За счет собственного веса материала в котле формируется полноценная трехмерная циркуляция, что позволяет избежать образования мертвых углов в нижней части горизонтального оборудования и принципиально препятствует образованию «мертвых пороховых сердечников».

Планетарные лопасти обеспечивают глубокое перемешивание.Лезвие для замешивания совершает сложное вращательное и вращательное движение, при этом материал многократно разрезается и сжимается в тонкие листы; зазор между лезвием и стенкой котла контролируется на уровне 2 мм, что эффективно предотвращает прилипание к стенке.

Частотно-регулируемый привод с высоким крутящим моментом позволяет избежать утомительного вождения.Редуктор для тяжелых условий эксплуатации оснащен регулируемой частотой вращения, поэтому даже если вязкость возрастает в геометрической прогрессии, выходная мощность все равно может оставаться устойчивой и стабильной.

Высоковакуумная дегазация.Степень вакуума в системе может достигать -0,095 МПа, а крошечные пузырьки в пасте одновременно разрушаются и извлекаются в процессе замешивания.

Точный контроль температуры для предотвращения предварительного желирования.Контроль температуры рубашки в сочетании с алгоритмом контроля температуры подавляет преждевременное отверждение смолы, вызванное локальным выделением тепла при трении; данные процесса поддерживают экспорт и отслеживаемость.

Надежное уплотнение и эффективная разгрузка.Уплотнение подшипника расположено вне зоны материала, чтобы избежать риска утечки масла и утечки вакуума; Разгрузочное устройство большого диаметра в нижней части оставляет меньше остатков и быстро очищается.

Кроме того, стандартные модели Qinhuangdao Pengyi охватывают от 2 до 3000 л, а лопасти и решения для контроля температуры могут быть настроены в соответствии с реологическими характеристиками материала.Он обеспечивает поддержку амплификации гомологичных технологических данных от небольших испытаний до массового производства, так что параметры процесса, определенные на этапе небольших испытаний, можно напрямую повторно использовать в массовом производстве, что значительно снижает затраты на повторную отладку.

Возвращаемся к основному тезису: почему препрег из углеродного волокна необходимо замешивать? Причина в том, что смола с высокой вязкостью позволяет добиться равномерного диспергирования порошка, полного удаления пузырьков воздуха и стабильных реологических свойств только путем многократного замешивания и складывания на низкой скорости и с высоким крутящим моментом, что является основой равномерной инфильтрации волокон.

Конкуренция за качество препрега начинается с подготовки смолы; Выбор оборудования по этой ссылке является основной гарантией выхода продукции.

Qinhuangdao Pengyi Technology – поставщик оборудования для смешивания материалов высокой вязкости. Если вам нужна поддержка в проверке процесса и подборе оборудования, свяжитесь с нами для получения технических решений.