คาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็กเป็นผลิตภัณฑ์ตัวกลางที่สำคัญของวัสดุคอมโพสิต ซึ่งประกอบด้วยเรซินเมทริกซ์ (เช่น อีพอกซี ฟีนอลิก บิสมาเลอิมายด์ ฯลฯ) และไฟเบอร์เสริมแรง (เช่น คาร์บอนไฟเบอร์ ไฟเบอร์แก้ว ไฟเบอร์อะรามิด ไฟเบอร์บะซอลต์ ฯลฯ)

องค์ประกอบของวัสดุและข้อดีของคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็ก

คาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็กประกอบด้วยวัสดุเสริมแรง (เส้นใยคาร์บอน เรซินอีพอกซี) และกระดาษปล่อยเป็นหลัก และผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การเคลือบ การรีดร้อน การทำความเย็น การเคลือบลามิเนต และการม้วน ข้อดีของพรีเพร็ก ได้แก่:

1. คุณสมบัติเชิงกลที่ดี: ความแข็งแกร่งของเส้นใยคาร์บอนสามารถเข้าถึงได้มากกว่าเหล็ก 6 ถึง 12 เท่า ในขณะที่ความหนาแน่นน้อยกว่า 1/4 ของเหล็ก

2. ผลิตภัณฑ์มีข้อบกพร่องเพียงเล็กน้อย: พรีเพร็กสามารถลดข้อบกพร่องในกระบวนการผลิตได้

3. การควบคุมปริมาณเส้นใยอย่างแม่นยำ: รับรองความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์

4. ประสิทธิภาพและลักษณะการประมวลผลที่สม่ำเสมอ: เหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่

5. อัตราส่วนประสิทธิภาพต่อน้ำหนักที่เหมาะสมที่สุด: ผสมผสานความแข็งแรงสูงและคุณลักษณะน้ำหนักเบา

การจำแนกประเภทของคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็ก

1. พรีเพร็กทิศทางเดียว (ยูดี): เส้นใยถูกจัดเรียงในทิศทางเดียว และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและความแข็งแกร่งสูง

   ■ 12K: 50~400ก/ตรม.

   ■ 16K: 75~560ก/ตรม.

   ■ 24K: 75~400g/m²

   ■ 48K หรือ 50K: 150~600g/m²

2. ผ้าพรีเพร็ก: รวมถึงผ้าแบบทอธรรมดา ผ้าทวิล และผ้าแบบไม่ย่น (ผ้ามัลติแอกเซียล)

   ■ การทอแบบเรียบ: ประสิทธิภาพการปูไม่ดี อัตราการดัดของเส้นใยสูง

   ■ ทวิล: ประสิทธิภาพการปูทางปานกลาง อัตราการดัดของเส้นใยปานกลาง

   ■ ผ้าไม่ย่น: ประสิทธิภาพการปูแบบปานกลาง ไม่มีการงอของเส้นใย

กระบวนการเตรียมคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็ก

1. กระบวนการที่ใช้ตัวทำละลาย เหมาะสำหรับการเตรียมผ้าพรีเพร็ก

2. กระบวนการพรีเพร็กเทอร์โมเซตติ้งสองขั้นตอน: ประกอบไปด้วยกระบวนการเตรียมฟิล์มเรซินและกระบวนการชุบ ซึ่งเป็นกระบวนการหลัก

   ■ การเตรียมฟิล์มเรซิน: ลูกกลิ้งเคลือบเรซินฟิล์ม พีอี กระดาษปล่อยฟิล์มเรซิน

   ■ การชุบ: วิธีการหลอมร้อน

3. กระบวนการขั้นตอนเดียว: ประสิทธิภาพการผลิตสูง การดำเนินการที่สะดวกและเชื่อถือได้ แต่สูญเสียวัสดุมาก และใช้พลังงานสูง

การประยุกต์ใช้คาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็ก

1. กระบวนการบ่มด้วยถุงสูญญากาศที่อุณหภูมิสูง: ใช้กับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ พลังงานลม การต่อเรือ ยานยนต์ ชิ้นส่วนภายในระบบขนส่งทางราง ฯลฯ

2. กระบวนการออโตเคลฟ: ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์คอมโพสิตคุณภาพสูงและส่วนประกอบโครงสร้าง

3. กระบวนการขึ้นรูปพรีเพร็ก (กระบวนการ พีซีเอ็ม): เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อน

4. กระบวนการพันเทปพรีเพร็ก/กระบวนการแก้ไขเส้นด้ายที่ผ่านการชุบสารไว้ก่อน: นำไปใช้กับคันเบ็ด ไม้กอล์ฟ ไม้สกี ถังแรงดันท่อ ฯลฯ

การคัดเลือกกระบวนการ

ในการเลือกกระบวนการผลิต จำเป็นต้องพิจารณาประเภทผลิตภัณฑ์และความต้องการของลูกค้าในด้านคุณภาพและต้นทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

1. กระบวนการบ่มด้วยถุงสูญญากาศที่อุณหภูมิสูง เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการน้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูง และประสิทธิภาพสูง เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและพลังงานลม

2. กระบวนการออโตเคลฟ: เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์คอมโพสิตคุณภาพสูงและส่วนประกอบโครงสร้าง ซึ่งสามารถให้ความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้น

3. กระบวนการขึ้นรูปพรีเพร็ก (กระบวนการ พีซีเอ็ม): เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนในปริมาณมาก โดยมีประสิทธิภาพการผลิตสูงและมีต้นทุนต่ำ

4. กระบวนการพันเทปพรีเพร็ก/กระบวนการแก้ไขเส้นด้ายที่ผ่านการชุบสารไว้ก่อน เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นแถบยาวหรือเป็นท่อ เช่น คันเบ็ด ไม้กอล์ฟ และภาชนะรับแรงดันแบบท่อ

จากการแนะนำข้างต้น เราจะเห็นได้ว่าคาร์บอนไฟเบอร์พรีเพร็กมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านวัสดุคอมโพสิต ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและกระบวนการเตรียมที่หลากหลายทำให้เป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่