Vilka hartssystem är mest kompatibla med en 3K kypert kolfiberrulle för vakuuminfusion?

Inom området högpresterande kompositer är synergin mellan armeringen och matrisen grunden för strukturell integritet. När du använder en tygrulle av kolfiber för vakuuminfusion (VARTM) är valet av rätt hartssystem ett avgörande tekniskt beslut som påverkar interlaminär skjuvhållfasthet, fibervätning och delens slutliga mekaniska egenskaper. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. arbetar från ett 32 000 kvadratmeter precisionskontrollerat industrikomplex, som integrerar materialinnovation med ingenjörsexpertis. Vår anläggning, med 100 000 reningszoner, är specialiserad på forskning och utveckling och produktion av tyger via vävning och prepreg-processer, vilket säkerställer att våra 3k twill kolfiberduk uppfyller de rigorösa standarderna för flyg- och biltillverkning.

1. Epoxihartssystem: Guldstandarden för strukturell prestanda

Epoxihartser anses allmänt vara den mest kompatibla matrisen för en tygrulle av kolfiber i högpresterande applikationer. Epoxins kemiska struktur ger överlägsen vidhäftning till kolfilament, vilket resulterar i hög mekanisk hållfasthet och termisk stabilitet. Vid vakuuminfusion är lågviskösa epoxisystem speciellt framtagna för att penetrera den täta väven av kolfiberförstärkning för vakuuminfusion , vilket säkerställer ett hålrumsfritt laminat. Även om epoxi ger det högsta hållfasthets-till-vikt-förhållandet, kräver det exakta blandningsförhållanden och längre härdningscykler jämfört med andra härdplaster.

Jämfört med polyesterhartser uppvisar epoxisystem betydligt lägre krympning under härdningsprocessen, vilket är viktigt för att bibehålla dimensionsnoggrannheten hos komplexa kolfiberkomponenter.

Källa: ISO 15031-1:2024 Plast – Epoxiharts – Del 1: Bestämning av epoxiekvivalent

2. Vinylesterhartser: Balanserar prestanda och bearbetbarhet

Vinylesterhartser fungerar som ett mellanting mellan epoxi och polyester. De erbjuder bättre fuktbeständighet och seghet än polyester, vilket gör dem lämpliga för marin och kemisk lagring där lättviktsrulle av kolfibertyg produkter används för viktminskning. När den används med svart twillväv av kolfiber , vinylester ger en högkvalitativ ytfinish och goda töjningsegenskaper. Deras bindningsstyrka till kolfiber är dock lägre än för epoxi, vilket kan begränsa deras användning i primära rymdstrukturer.

Medan vinylesterhartser härdar mycket snabbare än epoxi, avger de högre nivåer av styren, vilket kräver förbättrad ventilation i klimatreglerade verkstäder för att uppfylla moderna miljö- och säkerhetsstandarder.

Källa: CompositesWorld: Tillståndet för kompositindustrin 2024-analys

3. Viskositetskrav för effektiv vätning i 3K kypert

3K kypertväven (3 000 filament per tråd) utgör en specifik geometrisk utmaning för hartsflödet. Eftersom trådarna är tätt buntade måste hartset ha en tillräckligt låg viskositet för att överbrygga de "torra fläckarna" i mitten av tråden. Att använda en höghållfast kolfibermaterial kräver ett harts som håller sig under 500 centipoise (cP) under infusionsfönstret. Tekniska genombrott under 2024 har lett till utvecklingen av "biobaserade infusionshartser" som matchar viskositeten hos syntetiska epoxier samtidigt som de minskar koldioxidavtrycket från tillverkning av bildelar med upp till 25 %.

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

4. Avancerad tillverkningsteknik på Dongli

På Jiangyin Dongli New Materials använder vi flera bearbetningsteknologier för att säkerställa optimal kompatibilitet med harts och fibrer. Våra möjligheter inkluderar:

• Autoklav: Högtryckskonsolidering för flyg- och rymdkvalitet tygrulle av kolfiber laminat.
• RTM (Resin Transfer Moulding): Exakt hartsinsprutning i slutna formar för högvolymtillverkning av fordon.
• PCM & WCM: Snabbhärdningsteknik för utveckling av högcykelsportutrustning.

Genom att upprätthålla full processkontroll, från att väva 3k twill kolfiberduk till slutlig sprutning eliminerar vi de variabler som leder till delaminering och strukturella fel.

Slutsats: Välj rätt matris

För de flesta strukturella applikationer som involverar en 3K twill tygrulle av kolfiber och vakuuminfusion, ett epoxiharts av infusionskvalitet förblir det professionella valet på grund av dess överlägsna mekaniska bindning och låga krympning. Vinylester förblir dock ett giltigt alternativ för kostnadskänsliga projekt som kräver hög kemikalieresistens. Oavsett val av harts, kvaliteten på kolfiberförstärkning för vakuuminfusion – inklusive dess storlek och vävstabilitet – är avgörande. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. fortsätter att tillhandahålla förstklassiga fiberlösningar som hjälper våra globala partners att nå framgång inom flyg-, bil- och sportsektorerna.

Vanliga frågor (FAQ)

• Varför föredras 3K twill framför slätväv för infusion?
  3K kypert ger bättre "draperbarhet" över komplexa kurvor och ger generellt ett något snabbare hartsflöde under infusion jämfört med den tätare slätväven.
• Behöver jag en specifik storlek för epoxihartser?
  Ja, de flesta tygrulle av kolfiber produkterna är behandlade med en epoxikompatibel limning för att underlätta en kemisk bindning mellan fibern och matrisen.
• Vad är det ideala förhållandet mellan harts och fiber för vakuuminfusion?
  Vanligtvis strävar vakuuminfusion efter ett viktförhållande mellan fiber och harts på 60:40 eller 70:30 för att maximera styrkan samtidigt som vikten minimeras.
• Kan jag använda polyesterharts med kolfiber?
  Även om det är möjligt, rekommenderas det inte för strukturella delar på grund av den svaga sekundära bindningen och den höga krympningshastigheten, vilket kan leda till yttryck.
• Vilka lagringsförhållanden krävs för en kolfibertygrulle?
  Tyger bör förvaras i en klimatreglerad miljö (sval och torr) för att förhindra fuktabsorption, vilket kan störa hartsvätning.