Prepegų pagrindų supratimas

„Prepreg“ kompozicinės medžiagos vis labiau paplitusios kompozicinių medžiagų pramonėje dėl jų naudojimo paprastumo, pastovių savybių ir aukštos kokybės paviršiaus apdailos. Tačiau prieš pradedant naudoti šią medžiagą, prepregai yra daug suprantami.

Terminas „prepreg“ yra iš anksto impregnuotos frazės santrumpa. „Prepreg“ yra FRP armatūra, iš anksto impregnuota derva. Dažniausiai derva yra epoksidinė dervatačiau gali būti naudojamos ir kitos dervų rūšys, įskaitant daugumą termoreaktingų ir termoplastinių dervų. Nors abu yra techniniai prepregai, termoreaktingi ir termoplastiniai prepregai yra dramatiškai skirtingi.

Termoplastiniai prepregai yra sudėtiniai sutvirtinimai (stiklo pluošto, anglies pluoštas, aramidą ir kt.), iš anksto impregnuotus termoplastine derva. Įprastos termoplastinių prepregų dervos yra PP, PET, PE, PPS ir PEEK. Termoplastiniai prepregai gali būti pateikiami vienkryptėje juostoje arba audiniuose, kurie yra austi arba susiūti.

Pagrindinis skirtumas tarp termoreaktyviųjų ir termoplastinių prepreg yra tas, kad termoplastiniai prepreg yra stabilūs kambario temperatūroje ir paprastai neturi galiojimo laiko. Tai yra tiesioginis rezultatas

Prepreg kompozitų gamyboje dažniausiai naudojami termoreaktingi prepregai. Pagrindinė naudojamos dervos matrica yra epoksidinė. Kitos termoreaktingos dervos yra pagamintos į prepregus, įskaitant KMI ir fenolio dervas.

Naudojant termoreaktingą prepreg, termoreaktingosios dervos pradeda veikti kaip skystis ir visiškai impregnuos pluošto armatūrą. Perteklinė derva tiksliai pašalinama iš armatūros. Tuo tarpu epoksidinė derva kietėja iš dalies, keičiant dervos būseną iš skysčio į kietą. Tai vadinama „B stadija“.

B stadijoje derva iš dalies sukietėja ir paprastai sulipo. Kai derva yra pakeliama iki aukštesnės temperatūros, ji prieš tai visiškai sukietėjus, trumpam grįžta į skystą būseną. Sukietėjus, termoreaktinga derva, buvusi b stadijoje, dabar yra visiškai sukryžiuota.

Ko gero, didžiausias prepregų naudojimo pranašumas yra jų naudojimo paprastumas. Pvz., Tarkime, kad yra įdomu gaminti plokščią plokštę iš anglies pluošto ir epoksidinės dervos. Jei jie naudotų skystą dervą uždaro formavimo ar atviro formavimo procese, jie turės gauti audinį, epoksidinę dervą ir epoksidinę kietiklį. Daugelis epoksidinių kietiklių laikomi pavojingais, o elgtis su skystomis dervomis gali būti nepatogu.

Su epoksidine prepreg reikia užsakyti tik vieną prekę. Preparatas, epoksidinis, yra ant ritinio ir turi reikiamą dervos ir kietiklio kiekį, jau įmirkytą audinyje.

Daugelio termoreaktyvių prepregų abiejose audinio pusėse yra atraminė plėvelė, apsauganti ją tranzito ir paruošimo metu. Tuomet prepregas supjaustomas iki norimos formos, pagrindas nulupamas, o po to prepreg dedamas į formą ar įrankį. Tada nustatytą laiką veikia tiek šiluma, tiek slėgis. Kai kuriems iš labiausiai paplitusių prepregų rūšių kietėjimas trunka valandą, esant maždaug 250 laipsnių temperatūrai, tačiau yra įvairių sistemų tiek žemesnėje, tiek aukštesnėje kietėjimo temperatūroje ir laiku.

• Tinkamumo laikas: Kadangi epoksidinė medžiaga yra B stadijoje, prieš naudojimą ją reikia laikyti šaldytuve arba užšaldyti. Be to, bendras tinkamumo laikas gali būti trumpas.
• Draudžiamos išlaidos: Gaminant kompozitus tokiu būdu, kaip pultruzija ar vakuuminė infuzija, žaliavinis pluoštas ir derva yra sujungiami vietoje. Naudojant prepregus, pirmiausia reikia iš anksto paruošti žaliavą. Dažniausiai tai atliekama ne įmonėje, specializuotoje įmonėje, kurioje didžiausias dėmesys skiriamas prepregams. Šis papildomas gamybos grandinės žingsnis gali padidinti išlaidas, o kai kuriais atvejais - dvigubai didesnes nei medžiagos kaina.