Глубина | Тенденции рынка препрегов из углеродного волокна и технологические прорывы: анализ преимуществ применения вертикального тестомеса Qinhuangdao Pengyi 

В последние годы применение композитных материалов из углеродного волокна (CFRP) в лопастях ветряных турбин, баллонах для хранения водорода под высоким давлением, транспортных средствах на новых источниках энергии, в аэрокосмической и других областях продолжает углубляться, что приводит к устойчивому расширению рынка препрегов из углеродного волокна.В то время как отрасль уделяет внимание производству пряжи и снижению стоимости крупных жгутов, она также постепенно сосредотачивается на базовом процессе производства препрегов.

Характеристики препрега из углеродного волокна, являющегося ключевым промежуточным звеном между углеродным волокном и конечным композитным материалом, зависят не только от качества жгута углеродного волокна, но также в значительной степени от процесса подготовки смоляной матрицы. Однородность, степень дегазации и стабильность температурного режима смоляной системы напрямую определяют содержание летучих веществ, текучесть и прочность на межслойный сдвиг препрега после отверждения.

01
Технические трудности при приготовлении матрицы смолы

В препрегах из углеродного волокна в качестве матрицы обычно используются эпоксидная смола, смола с двойной консистенцией и т. д., и в них необходимо добавлять различные добавки, такие как упрочнители, отвердители и ускорители. Чтобы удовлетворить потребности высокотехнологичных применений, системы модифицированных смол часто обладают высоковязкими неньютоновскими характеристиками жидкости. В этом сложном процессе смешивания традиционное смесительное оборудование часто сталкивается со следующими техническими узкими местами:

01

Мертвая зона смешивания с высокой вязкостью и неравномерное распределение отвердителя.

Обычное смесительное оборудование склонно к «задержке вала» при переработке смол высокой вязкости. Материал вращается на холостом ходу вместе с валом, ему не хватает эффективного сдвига и радиального обмена, что приводит к неравномерному распределению ключевых компонентов, таких как отвердитель, в системе. Бурные местные реакции не только повлияют на срок годности смолы, но могут даже привести к утилизации всей партии материалов.

02

Крошечные пузырьковые включения трудно устранить.

Высоковязкие материалы легко увлекаются воздухом в процессе сдвигового смешивания. Если их не удалить эффективно, пузырьки микронного размера останутся в препреге, образуя внутренние поры после отверждения и превращаясь в фатальные структурные дефекты, которые строго ограничены в таких высокостандартных применениях, как аэрокосмическая и аэрокосмическая промышленность.

03

Риск термического разгона, вызванного сдвиговым нагревом

Системы эпоксидной смолы чрезвычайно чувствительны к температуре. Если интенсивное тепло трения, генерируемое при высокоскоростном смешивании, не удастся вовремя отвести, это приведет к внезапному повышению местной температуры, в результате чего смола заранее сшит гель. Это не только влияет на последующий процесс пропитки, но и существенно увеличивает затраты на очистку и время простоя оборудования.

02
Совместимость процессов и преимущества вертикального тестомеса Qinhuangdao Pengyi

В ответ на вышеуказанные проблемы компания Qinhuangdao Pengyi использовала свои технологические достижения в области смешивания и диспергирования, чтобы запустить вертикальный смеситель, специально разработанный для систем смол высокой вязкости. Это оборудование демонстрирует значительные преимущества в области структурной оптимизации, эффективности дегазации и точности контроля температуры и постепенно становится предпочтительным решением для производителей композитных материалов при модернизации своих производственных линий.

01

Вертикальная структура без тупиков для достижения равномерной дисперсии на молекулярном уровне.

Вертикальный тестомес Qinhuangdao Pengyi использует конструкцию верхней передачи и нижней разгрузки, полностью отказываясь от нижней опорной конструкции традиционного горизонтального оборудования, устраняя механическое мертвое пространство и скрытые опасности накопления материала.Его специально разработанные лезвия при вращении оказывают сильное сжимающее, складывающее и растягивающее воздействие на смолу высокой вязкости..

Материалы непрерывно переворачиваются и переставляются в цилиндре для достижения трехмерного голографического обмена, что эффективно позволяет избежать локального обогащения добавками и обеспечивает однородность системы смол.

02

Эффективная вакуумная деаэрация снижает пористость препрега в источнике.

Для решения проблемы дегазации материалов с высокой вязкостью вертикальный смеситель оснащен системой глубокого вакуума (предельный вакуум может достигать -0,098 МПа). Преимущество гравитации вертикальной конструкции в сочетании с точным очищающим действием лопастей позволяет постоянно обновлять поверхность материала в процессе смешивания.

Крошечные пузырьки, обернутые внутри, вынуждены лопаться и вырываться вверх под воздействием отрицательного давления, обеспечивая тем самым более полный эффект деаэрации.Базовый материал из смолы высокой чистоты обеспечивает надежную гарантию низкого индекса пористости препрега.

03

Точный контроль температуры и управление температурным режимом для сохранения срока годности смолы.

Чтобы справиться с риском гелеобразования, вызванным выделением тепла сдвига, вертикальный тестомесильный станок Qinhuangdao Pengyi оснащен конструкцией контроля температуры рубашки большой площади и эффективной системой циркуляции теплопроводной среды. Когда датчик обнаруживает изменения крутящего момента и тенденцию повышения температуры, система охлаждения может быстро вмешаться, чтобы отвести избыточное тепло сдвига.

Такое усовершенствованное управление температурным режимом строго контролирует температуру смолы в пределах порогового значения, необходимого для процесса, эффективно продлевая срок годности смолы и обеспечивая стабильность непрерывного производства.

04

Мониторинг крутящего момента и отслеживание данных расширяют возможности цифрового интеллектуального производства

В современных системах производства композитов решающее значение имеют количественная оценка и отслеживание процессов. Вертикальный смеситель Qinhuangdao Pengyi глубоко интегрирован с системой управления ПЛК, которая может отслеживать и записывать кривую крутящего момента, градиент температуры и степень вакуума во время процесса смешивания в режиме реального времени.

Поскольку изменение вязкости смолы очень положительно коррелирует с изменением крутящего момента, оператор может научно определить конечную точку смешивания по плавности крутящего момента, заменяя традиционную оценку вручную. В то же время сохранение данных серийного процесса обеспечивает поддержку ключевых данных для сертификации системы качества препрегов в высокотехнологичных приложениях.

Поскольку конкуренция на рынке препрегов из углеродного волокна усиливается, конкуренция за характеристики продукта опустилась до конкуренции основного технологического оборудования. Приготовление смоляной матрицы является начальным звеном производства препрега. Эффективность смешивания, возможность дегазации и точность контроля температуры оборудования напрямую ограничивают конечные характеристики готового продукта.

Приготовление матрицы смолы кажется всего лишь «котлом» на начальном этапе, но эффективность смешивания, способность к дегазации и точность контроля температуры в этом котле на самом деле являются узким местом производительности препрега. Выберите подходящую вертикальную тестомесильную машину и хорошо приготовьте основные ингредиенты, чтобы последующие процессы прошли гладко. Для линий по производству препрега в больших объемах инвестиции в это оборудование окупаются.

Вертикальный смеситель Qinhuangdao Pengyi точно соответствует технологическим требованиям для приготовления систем смол препрегов из углеродного волокна благодаря своим техническим преимуществам в тупиковом смешивании, предельной вакуумной дегазации, точном терморегулировании и интеллектуальном управлении.В будущем, когда отечественные высокопроизводительные композитные материалы перейдут в сторону высокотехнологичных разработок, применение такого специализированного основного оборудования будет и дальше способствовать высококачественному развитию индустрии новых материалов.