novice

Z nenehnim širjenjem trga uporabe kompoziti iz ogljikovih vlaken na osnovi termoreaktivne smole postopoma kažejo svoje lastne omejitve, ki ne morejo v celoti izpolniti potreb visokokakovostnih aplikacij glede odpornosti proti obrabi in odpornosti na visoke temperature. V tem primeru se status kompozitov iz ogljikovih vlaken na osnovi termoplastičnih smol postopoma dviguje in postajajo nova sila naprednih kompozitov. V zadnjih letih se je kitajska tehnologija ogljikovih vlaken hitro razvijala, dodatno pa se je spodbujala tudi tehnologija uporabe termoplastičnih kompozitov iz ogljikovih vlaken.

Pri raziskovanju neprekinjenega termoplastičnega preprega, ojačanega z ogljikovimi vlakni, so nazorno prikazani trije trendi uporabe termoplastičnih ogljikovih vlaken

1. Od ojačanega s praškastimi ogljikovimi vlakni do ojačanega s kontinuiranimi ogljikovimi vlakni
Termoplastične kompozite iz ogljikovih vlaken lahko razdelimo na ogljikova vlakna v prahu, sesekljana ogljikova vlakna, enosmerna neprekinjena ogljikova vlakna in ojačitev iz ogljikovih vlaken iz blaga. Daljše ko je ojačano vlakno, več energije zagotavlja uporabljena obremenitev in večja je skupna trdnost kompozita. Zato imajo v primerjavi s termoplastičnimi kompoziti, ojačanimi s praškastimi ali sesekljanimi ogljikovimi vlakni, termoplastični kompoziti, ojačani z neprekinjenimi ogljikovimi vlakni, boljše prednosti glede učinkovitosti. Najbolj razširjen postopek brizganja na Kitajskem je ojačan s prahom ali sesekljanimi ogljikovimi vlakni. Delovanje izdelkov ima določene omejitve. Pri uporabi neprekinjenih ojačanih ogljikovih vlaken bodo kompoziti iz termoplastičnih ogljikovih vlaken odprli širši prostor uporabe.

2. Razvoj od nizkocenovne termoplastične smole do srednje in visokokakovostne matrice termoplastične smole
Matrica iz termoplastične smole kaže visoko viskoznost med postopkom taljenja, zaradi česar je težko v celoti infiltrirati materiale iz ogljikovih vlaken, stopnja infiltracije pa je tesno povezana z zmogljivostjo preprega. Za nadaljnje izboljšanje omočljivosti je bila sprejeta tehnologija modifikacije kompozita ter izboljšana originalna naprava za širjenje vlaken in oprema za iztiskanje smole. Ob povečanju širine pramena iz ogljikovih vlaken se je povečala količina smole pri neprekinjenem iztiskanju. Omočljivost termoplastične smole na dimenziji ogljikovih vlaken je bila očitno izboljšana in učinkovitost neprekinjenega termoplastičnega preprega, ojačanega z ogljikovimi vlakni, je bila učinkovito zagotovljena. Smolna matrika neprekinjenih termoplastičnih kompozitov iz ogljikovih vlaken je bila uspešno razširjena s PPS in PA na PI in peek.

3. Od laboratorijske ročne do stabilne masovne proizvodnje
Od uspeha majhnih poskusov v laboratoriju do stabilne množične proizvodnje v delavnici sta ključna zasnova in prilagoditev proizvodne opreme. Ali lahko termoplastični prepreg, ojačan z neprekinjenimi ogljikovimi vlakni, doseže stabilno množično proizvodnjo, ni odvisno le od povprečne dnevne proizvodnje, ampak tudi od kakovosti preprega, to je, ali je vsebnost smole v prepregu mogoče nadzorovati in je razmerje ustrezno, ali so ogljikova vlakna v prepregu enakomerno porazdeljena in temeljito infiltrirana ter ali je površina preprega gladka in velikost točna.