Cuál es el proceso de fabricación de preimpregnados de fibra de carbono

● Qué es preimpregnado de fibra de carbono

El prepreg de fibra de carbono es la combinación de resina epoxi y fibra de carbono bajo alta presión y alta temperatura. Los compuestos hechos de hilados de fibra de carbono, resina epoxi y papel de liberación por recubrimiento, prensado en caliente, enfriamiento, recubrimiento y devanado se llaman preimpregnados de fibra de carbono, también llamados preimpregnados de fibra de carbono. Se llama prepreg porque es sólo la impregnación inicial de resina y fibra de carbono, y es la impregnación final en la formación del producto.

● Panorama general

El prepreg es un material intermedio para la fabricación de materiales compuestos y sus partes. Constituye la unidad básica de los materiales compuestos, y la uniformidad y estabilidad de su calidad es un eslabón importante para garantizar la calidad y fiabilidad de los materiales compuestos y sus componentes. Los compuestos de matriz de resina (RMC) tienen una alta resistencia y rigidez específicas, pueden mejorar el rendimiento de diseño de la nave espacial y reducir eficazmente la calidad de la estructura de la nave espacial. Es el punto clave del desarrollo de materiales aeroespaciales y está sustituyendo gradualmente a los materiales metálicos tradicionales. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología aeroespacial, la tasa de utilización de la resina epoxi (EP) se reduce gradualmente debido a sus propiedades dieléctricas, resistencia al calor, estabilidad dimensional y resistencia a la humedad. Los nuevos materiales, como la poliimida (PI), la bismaleimida (IMC) y la Poliéter cetona (PEEK), han mejorado mucho en la resistencia al calor y las propiedades dieléctricas, pero todavía se disuelven. Los defectos del proceso, como el bajo rendimiento y la alta temperatura de moldeo, deben mejorarse aún más. En los últimos años, la resina de éster Cianato (CE) combina la resistencia a altas temperaturas y la buena procesabilidad de la resina epoxi (como el IMC) con excelentes propiedades dieléctricas. Tiene amplias perspectivas de aplicación y se ha convertido en un nuevo campo de aplicación después de Pi e IMC. Resina de matriz compuesta aeroespacial de alto rendimiento. En los últimos años, la aplicación de compuestos de fibra de carbono en naves espaciales como satélites y naves espaciales ha aumentado año tras año. En particular, los compuestos preimpregnados de fibra de carbono se han utilizado ampliamente en las principales estructuras de los satélites, como el cilindro central de rodamiento, la placa base, el marco de conexión, etc.

● Proceso de fabricación

El prepreg de fibra de carbono es una tecnología de alta presión y alta temperatura compuesta por resina epoxi en fibra de carbono.

Fibra de carbono

Como su nombre indica, la fibra de carbono no es sólo la propiedad inherente del material de carbono, sino también la propiedad de procesamiento suave de la fibra textil. Esta es una nueva generación de fibra reforzada. En comparación con la fibra de vidrio tradicional, el módulo de Young es más de tres veces mayor que la fibra de vidrio tradicional. En comparación con la fibra Kevlar (KF - 49), el módulo de Young no sólo es aproximadamente el doble, sino también en disolventes orgánicos. Insoluble en ácido y álcali, excelente resistencia a la corrosión. En 1981, algunos estudiosos sumergieron CF a base de pan en soluciones alcalinas fuertes de NaOH. Han pasado más de 30 años desde su creación.

Resina epoxi

La resina epoxi es un polímero orgánico que contiene dos o más grupos epoxi en una molécula, con un peso molecular relativamente pequeño.

La cantidad no es alta. La estructura molecular de la resina epoxi se caracteriza por la existencia de un grupo epoxi activo en la cadena molecular, y el Grupo epoxi puede estar en la estructura final, intermedia o anular de la cadena molecular. Debido a que la estructura molecular contiene grupos epoxi activos, pueden ser cruzados con varios tipos de agentes de curado para formar polímeros insolubles con estructura de red tridimensional.