Il preimpregnato in fibra di carbonio è un materiale composito costituito da materiali di rinforzo (filato di fibra di carbonio, resina epossidica, carta distaccante) mediante rivestimento, pressatura a caldo, raffreddamento, laminazione, avvolgimento e altri processi. Il preimpregnato in fibra di carbonio è un materiale composito ad alte prestazioni, ampiamente utilizzato in settori high-tech come l'aerospaziale, l'automobile, l'energia eolica e le attrezzature sportive.
Struttura della composizione
Materiale di rinforzo: fibra di carbonio
Elevata resistenza e modulo elevato: la fibra di carbonio ha un'elevata resistenza alla trazione e rigidità, solitamente 5-10 volte più resistente dell'acciaio, ma molto più leggera.
Eccellente resistenza al calore: può mantenere prestazioni stabili in ambienti ad alta temperatura.
Resistenza alla corrosione: non si corrode facilmente a causa di agenti chimici. Resistenza alla corrosione: non si corrode facilmente a causa di agenti chimici.
Materiale della matrice: resina
Resina termoindurente: ad esempio, la resina epossidica ha una buona resistenza al calore e un'ottima adesione.
Resina termoplastica: come PEEK o PPS, che presenta una maggiore flessibilità di lavorazione e resistenza agli urti.
| Tipo |
Filato |
Tessere |
Peso secco (g/m²) |
Contenuto di resina (%) |
Peso totale (g/m²) |
Spessore (mm) |
Larghezza (mm) |
| Ordito |
Trama |
| Modello SH-CF1120 |
1K |
1K |
Pianura |
120 |
40 |
205 |
0,16 |
1000 |
| Modello SH-CF1120 |
1K |
1K |
saia |
120 |
40 |
205 |
0,16 |
1000 |
| Modello SH-CF3200 |
3K |
3K |
Pianura |
200 |
40 |
330 |
0,28 |
1000 |
| Modello SH-CF3200 |
3K |
3K |
saia |
200 |
40 |
330 |
0,28 |
1000 |
| Modello SH-CF3240 |
3K |
3K |
Macchia |
240 |
40 |
405 |
0,30 |
1000 |
| Modello SH-CF6320 |
6K |
6K |
Pianura |
320 |
40 |
530 |
0,40 |
1000 |
| Modello SH-CF6320 |
6K |
6K |
saia |
320 |
40 |
530 |
0,40 |
1000 |
| Modello SH-CF6400 |
6K |
6K |
Macchia |
400 |
40 |
665 |
0,40 |
1000 |
Modello SH-CF12400
|
12 mila |
12 mila |
Pianura |
400 |
40 |
670 |
0,50 |
1000 |
Modello SH-CF12800
|
12 mila |
12 mila |
saia |
480 |
40 |
800 |
0,55 |
1000 |
Processo di fabbricazione
Posa delle fibre: Disporre le fibre di carbonio in una determinata direzione (tessuto unidirezionale) o intrecciarle in tessuti (liscio, spigato, raso, ecc.).
Resina di rivestimento: Applicare uniformemente una quantità adeguata di matrice di resina sulla superficie del tessuto in fibra di carbonio.
Controllare la quantità di colla: controllare rigorosamente il contenuto di resina mediante pressatura a caldo o apparecchiature di rivestimento, generalmente tra il 30% e il 50%.
Trattamento di semi-polimerizzazione: il tessuto preimpregnato viene trattato termicamente prima che la resina venga indurita per formare uno "stadio B" (stato semi-indurente) che facilita lo stampaggio successivo.
Classificazione principale
In base al filato grezzo di fibra di carbonio:
1. Tessuto in fibra di carbonio a base di PAN (oltre il 90% del tessuto in fibra di carbonio sul mercato è costituito da questo tipo di tessuto).
2. Tessuto in fibra di carbonio a base di viscosa.
3. Tessuto in fibra di carbonio a base di asfalto.
Secondo le specifiche della fibra di carbonio:
Tessuto in fibra di carbonio 1K.
Tessuto in fibra di carbonio 3K.
Tessuto in fibra di carbonio 6K.
Tessuto in fibra di carbonio 12K.
Tessuto in fibra di carbonio di grandi dimensioni da 24K e oltre.
In base alla carbonizzazione della fibra di carbonio:
1. Tessuto in fibra di carbonio grafitato, in grado di resistere a temperature elevate, pari a 2000-3000 gradi.
2. Tessuto in fibra di carbonio, in grado di resistere a temperature elevate, pari a circa 1000 gradi.
3. Tessuto in fibra di carbonio preossidato, in grado di resistere a temperature elevate, pari a 200-300 gradi.
Secondo i metodi di tessitura:
1. Preimpregnato a secco.
2. Preimpregnato umido.
3. Preimpregnato unidirezionale.
4. Nastro preimpregnato.
5. Nessun telo di supporto.
6. Con telo di supporto, ecc.
Caratteristiche prestazionali
Leggero: La densità è pari solo a 1/5 di quella dell'acciaio, adatta a scenari applicativi sensibili al peso.
Elevata resistenza e rigidità: eccellente capacità di carico.
Eccellente resistenza alla fatica: in grado di sopportare carichi ripetuti a lungo termine senza rompersi.
Buona formabilità: possono essere formati in varie strutture complesse nello stampo.
Basso coefficiente di dilatazione termica: prestazioni stabili in ambienti con differenze di temperatura estreme
Aree di applicazione
1. Aerospaziale: fusoliera, timone, scafo del motore del razzo, diffusore del missile, pannelli solari, ecc.
2. Attrezzature sportive: prodotti leggeri e durevoli come ricambi auto, ricambi moto, canne da pesca, mazze da baseball, sci, motoscafi, racchette da badminton, portabiciclette di alta gamma, racchette da tennis, sci, ecc.
3. Industria: parti di motori, materiali di rinforzo per strutture in calcestruzzo, pale di ventilatori, alberi di trasmissione e componenti elettrici.
4. Antincendio: adatto alla produzione di indumenti speciali ignifughi per truppe, vigili del fuoco, acciaierie, ecc.
