Fabbricazione di materia prima in fibra di carbonio prepreg
Fabbricazione di prepreg
Il preimpregnato in fibra di carbonio è composto da fibra lunga continua e resina non polimerizzata. È la forma di materia prima più comunemente utilizzata per realizzare compositi ad alte prestazioni. Il tessuto prepreg è composto da una serie di fasci di fibre contenenti resina impregnata. Il fascio di fibre viene prima assemblato nel contenuto e nella larghezza richiesti, quindi le fibre vengono separate uniformemente attraverso il telaio delle fibre. Allo stesso tempo, la resina viene riscaldata e spalmata sulla carta release superiore e inferiore. Contemporaneamente nel rullo vengono introdotte la fibra e la carta release superiore ed inferiore resinata. La fibra si trova tra la carta release superiore e quella inferiore e la resina viene distribuita uniformemente tra le fibre grazie alla pressione del rullo. Dopo che la fibra impregnata di resina è stata raffreddata o essiccata, viene arrotolata a forma di bobina mediante un avvolgitore. La fibra impregnata di resina circondata da carta release superiore e inferiore è chiamata prepreg in fibra di carbonio. Il prepreg laminato deve essere gelatinizzato allo stadio di reazione parziale in un ambiente a temperatura e umidità controllate. In questo momento, la resina è solida, chiamata stadio B.
Generalmente, quando si realizza un tessuto preimpregnato in fibra di carbonio, la resina adotta due tipi. Il primo consiste nel riscaldare direttamente la resina per ridurne la viscosità e facilitarne la distribuzione uniforme tra le fibre, metodo chiamato adesivo hot melt. L'altro è sciogliere la resina nel flusso per ridurre la viscosità, quindi riscaldarla dopo che la resina è stata impregnata di fibre per volatilizzare il flusso, chiamato metodo del flusso. Nel processo del metodo adesivo hot melt, il contenuto di resina è facile da controllare, la fase di asciugatura può essere omessa e non c'è flusso residuo, ma la viscosità della resina è elevata, il che può facilmente causare la deformazione delle fibre durante l'impregnazione delle trecce di fibre. Il metodo con solvente ha un basso costo di investimento e un processo semplice, ma l'uso del disossidante può facilmente rimanere nel preimpregnato, il che influisce sulla resistenza del composito finale e provoca inquinamento ambientale.
I tipi di tessuto preimpregnato in fibra di carbonio includono tessuto preimpregnato in fibra di carbonio unidirezionale e tessuto preimpregnato in fibra di carbonio intrecciato. Il tessuto preimpregnato in fibra di carbonio unidirezionale ha la massima resistenza nella direzione della fibra e viene solitamente utilizzato per piastre laminate combinate in direzioni diverse, mentre il tessuto preimpregnato in fibra di carbonio intrecciato ha metodi di tessitura diversi e la sua resistenza è più o meno la stessa in entrambe le direzioni, quindi può essere applicati a diverse strutture.
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Stoccaggio del prepreg
La resina del preimpregnato in fibra di carbonio è nella fase di reazione parziale e continuerà a reagire e indurire a temperatura ambiente. Di solito deve essere conservato in un ambiente a bassa temperatura. Il tempo durante il quale il preimpregnato in fibra di carbonio può essere conservato a temperatura ambiente è chiamato ciclo di conservazione. Generalmente, se non sono presenti apparecchiature di stoccaggio a bassa temperatura, la quantità di produzione di preimpregnato deve essere controllata all'interno del ciclo di stoccaggio e può essere esaurita.
