فهم أساسيات Prepegs

أصبحت المواد المركبة Prepreg شائعة بشكل متزايد في الصناعة المركبة بسبب سهولة استخدامها ، وخصائصها المتسقة ، وإنهاء السطح عالي الجودة. ومع ذلك ، هناك الكثير لفهمه حول عمليات التحضير المسبق قبل الالتزام باستخدام هذه المواد.

إن مصطلح "prepreg" هو اختصار لعبارة مشربة مسبقًا. Prereg هو تعزيز FRP مشبع مسبقًا بالراتنج. في معظم الأحيان ، الراتنج هو راتنجات الايبوكسيومع ذلك ، يمكن استخدام أنواع أخرى من الراتنجات ، بما في ذلك غالبية راتنجات الثرموستيت واللدائن الحرارية. على الرغم من أن كلاهما عبارة عن مواد مسبقة التحضير من الناحية الفنية ، إلا أن الدرجات الحرارية واللدائن الحرارية تختلف بشكل كبير.

مواد التحضير باللدائن الحرارية هي تعزيزات مركبة (الألياف الزجاجية ، ألياف كربونيه، الأراميد ، وما إلى ذلك) المشبعة مسبقًا براتنج البلاستيك الحراري. تشمل الراتنجات الشائعة لمواد ما قبل اللدائن الحرارية PP و PET و PE و PPS و PEEK. يمكن توفير المواد اللاصقة بالحرارة في شريط أحادي الاتجاه ، أو في الأقمشة المنسوجة أو المخيطة.

الاختلاف الأساسي بين مواد التشكيل الحراري بالحرارة والبلاستيك الحراري هو أن المواد الأولية البلاستيكية الحرارية مستقرة في درجة حرارة الغرفة ، وعمومًا ، ليس لها مدة صلاحية. هذه نتيجة مباشرة لل

أكثر شيوعًا في التصنيع المركب مسبقًا هو المواد المسبقة للحرارة الحرارية. مصفوفة الراتنج الأولية المستخدمة هي الايبوكسي. تصنع راتنجات الثرموست الأخرى في مواد أولية بما في ذلك BMI وراتنجات الفينول.

مع مادة صلبة مسبقة للحرارة ، يبدأ راتنج الصقل بالحرارة كسائل ويشرب تقوية الألياف بشكل كامل. تتم إزالة الراتنج الزائد بدقة من التعزيز. وفي الوقت نفسه ، يخضع راتنجات الإيبوكسي لعملية معالجة جزئية ، وتغيير حالة الراتنج من سائل إلى صلب. يُعرف هذا بـ "المرحلة ب".

في المرحلة B ، يتم علاج الراتنج جزئيًا ، وعادة ما يكون مبتذلًا. عندما يتم رفع الراتنج إلى درجة حرارة مرتفعة ، فإنه غالبًا ما يعود لفترة وجيزة إلى حالة سائلة قبل التصلب تمامًا. بمجرد الشفاء ، أصبح راتنج اللدائن الحرارية الذي كان في المرحلة b مرتبطًا بشكل كامل.

ولعل أكبر ميزة لاستخدام Preregs هي سهولة استخدامها. على سبيل المثال ، لنفترض أن أحدهم مهتم بتصنيع لوحة مسطحة من ألياف الكربون وراتنج الإيبوكسي. إذا كانوا سيستخدمون راتينج سائل في قولبة مغلقة أو عملية صب مفتوحة ، فسيكون عليهم الحصول على نسيج ، وراتنج الإيبوكسي ، ومُصلب الإيبوكسي. تعتبر معظم مقويات الإيبوكسي خطرة ، ويمكن أن يكون التعامل مع الراتنجات في حالة سائلة فوضويًا.

مع epreg prepreg ، يحتاج الأمر إلى طلب عنصر واحد فقط. يأتي الإيبوكسي prepreg على لفة ولديه الكمية المطلوبة من كل من الراتنج والمقسي المشبع بالفعل في النسيج.

تأتي معظم مواد التجهيز المسبق للحرارة مع طبقة خلفية على جانبي القماش لحمايته أثناء النقل والاستعدادات. ثم يتم قطع Prereg إلى الشكل المطلوب ، ويتم تقشير الدعامة ، ثم يتم وضع Prereg في القالب أو الأداة. ثم يتم تطبيق كل من الحرارة والضغط لفترة زمنية محددة. تستغرق بعض الأنواع الأكثر شيوعًا من التحضيرات المسبقة ساعة للعلاج ، عند حوالي 250 درجة فهرنهايت ، ولكن تتوفر أنظمة مختلفة في درجات حرارة وأوقات علاج أقل وأعلى.

• مدة الصلاحية: نظرًا لأن الإيبوكسي في مرحلة B ، يجب تخزينه إما مبردًا أو مجمّدًا قبل الاستخدام. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون العمر الافتراضي الإجمالي منخفضًا.
• مانع التكلفة: عند تصنيع المركبات من خلال عملية مثل التسريب أو التسريب الفراغي ، يتم دمج الألياف الخام والراتنج في الموقع. عند استخدام مواد التحضير المسبق ، يجب أن تكون المواد الخام جاهزة مسبقًا. يتم ذلك غالبًا خارج الموقع في شركة متخصصة تركز على الأعمال التحضيرية. يمكن أن تضيف هذه الخطوة المضافة في سلسلة التصنيع زيادة في التكلفة ، وفي بعض الحالات قريبة من مضاعفة تكلفة المواد.