يعتبر ألياف الكربون المسبقة التشريب منتجًا وسيطًا مهمًا للمواد المركبة، والتي تتكون من راتنجات المصفوفة (مثل الإيبوكسي والفينولي والبيسماليمييد، وما إلى ذلك) والألياف المقواة (مثل ألياف الكربون والألياف الزجاجية وألياف الأراميد وألياف البازلت، وما إلى ذلك).

تكوين المواد ومزايا ألياف الكربون المسبقة التشريب

تتكون مادة البري بريج من ألياف الكربون بشكل أساسي من مواد تقوية (خيوط ألياف الكربون، وراتنج الإيبوكسي) وورق العزل، ويتم معالجتها من خلال عمليات مثل الطلاء، والضغط الساخن، والتبريد، والتصفيح، واللف. وتشمل مزاياها:

1. خصائص ميكانيكية جيدة: يمكن أن تصل قوة ألياف الكربون إلى 6 إلى 12 مرة من قوة الفولاذ، في حين أن الكثافة أقل من 1/4 من الفولاذ.

2. عيوب قليلة في المنتج: يمكن أن يقلل البريبريج من العيوب في عملية الإنتاج.

3. التحكم الدقيق في محتوى حجم الألياف: ضمان اتساق أداء المنتج.

4. أداء متسق وخصائص معالجة: مناسبة للإنتاج على نطاق واسع.

5. نسبة الأداء/الوزن المثالية: تجمع بين خصائص القوة العالية وخفة الوزن.

تصنيف ألياف الكربون المسبقة التشريب

1. الألياف أحادية الاتجاه (يو دي): يتم ترتيب الألياف في اتجاه واحد وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية وصلابة عالية.

   ■ 12K: 50~400 جرام/م²

   ■ 16K: 75~560 جرام/م²

   ■ 24K: 75~400 جرام/م²

   ■ 48K أو 50K: 150~600 جم/م²

2. قماش مسبق التشريب: يتضمن أنواع الأقمشة ذات النسيج العادي، والأقمشة المائلة، والأقمشة غير القابلة للتجعيد (الأقمشة متعددة المحاور).

   ■ النسيج العادي: أداء رصف ضعيف، معدل انحناء الألياف مرتفع.

   ■ نسيج مائل: أداء رصف متوسط، معدل ثني ألياف متوسط.

   ■ نسيج غير قابل للتجعد: أداء رصف متوسط، بدون انحناء الألياف.

عملية تحضير ألياف الكربون المسبقة التشريب

1. عملية تعتمد على المذيبات: مناسبة لإعداد مادة التشريب المسبق للأقمشة.

2. عملية التحضير بالحرارة المكونة من خطوتين: تتضمن تحضير فيلم الراتينج وعملية التشريب، وهي العملية السائدة.

   ■ تحضير فيلم الراتينج: بكرة طلاء راتنج فيلم البولي إيثيلين، ورق تحرير فيلم الراتينج

   ■ التشريب: طريقة الذوبان الساخن

3. عملية من خطوة واحدة: كفاءة إنتاج عالية، عملية مريحة وموثوقة، ولكن فقدان المواد كبير، استهلاك الطاقة مرتفع.

تطبيق ألياف الكربون المسبقة التشريب

1. عملية المعالجة بالحرارة العالية في كيس التفريغ: يتم تطبيقها على أجزاء الطيران والفضاء، وطاقة الرياح، وبناء السفن، والسيارات، ووسائل النقل بالسكك الحديدية، وما إلى ذلك.

2. عملية الأوتوكلاف: تستخدم للمنتجات المركبة عالية الجودة والمكونات الهيكلية.

3. عملية صب المواد مسبقة التشريب (عملية PCM): مناسبة لإنتاج المنتجات ذات الأشكال المعقدة.

4. عملية لف شريط التشريب المسبق/عملية تحرير الغزل المشبع مسبقًا: يتم تطبيقها على قضبان الصيد، ونوادي الجولف، وأعمدة التزلج، وأوعية ضغط خطوط الأنابيب، وما إلى ذلك.

اختيار العملية

عند اختيار عمليات التصنيع، من الضروري مراعاة فئة المنتج ومتطلبات العميل فيما يتعلق بالجودة والتكلفة. على وجه التحديد:

1. عملية المعالجة في كيس التفريغ بدرجة حرارة عالية: مناسبة للمنتجات التي تتطلب وزنًا خفيفًا وقوة عالية وأداءً عاليًا، مثل مجالات الفضاء وطاقة الرياح.

2. عملية الأوتوكلاف: مناسبة لإنتاج المنتجات المركبة عالية الجودة والمكونات الهيكلية، والتي يمكن أن توفر دقة أبعاد وجودة سطح أفضل.

3. عملية صب المواد مسبقة التشريب (عملية PCM): مناسبة لإنتاج المنتجات ذات الأشكال المعقدة على نطاق واسع، مع كفاءة إنتاج عالية وتكلفة منخفضة.

4. عملية لف شريط التشريب المسبق/عملية تحرير الغزل المشبع مسبقًا: مناسبة لإنتاج شرائط طويلة أو منتجات أنبوبية، مثل قضبان الصيد، ونوادي الجولف، وأوعية الضغط في خطوط الأنابيب.

من خلال المقدمة السابقة، يمكننا أن نرى أن ألياف الكربون المسبقة التشريب لها مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال المواد المركبة. إن أدائها الممتاز وعمليات تحضيرها المتنوعة تجعلها واحدة من المواد التي لا غنى عنها في الصناعة الحديثة.