Welche Harzsysteme sind am besten mit einer 3K-Twill-Carbonfaser-Geweberolle für die Vakuuminfusion kompatibel?

Im Bereich der Hochleistungsverbundwerkstoffe ist die Synergie zwischen der Verstärkung und der Matrix die Grundlage für die strukturelle Integrität. Bei Verwendung von a Kohlefaser-Geweberolle Für die Vakuuminfusion (VARTM) ist die Auswahl des richtigen Harzsystems eine entscheidende technische Entscheidung, die sich auf die interlaminare Scherfestigkeit, die Faserbenetzung und die endgültigen mechanischen Eigenschaften des Teils auswirkt. Jiangyin Dongli Neue Materialtechnologie Co., Ltd. operiert in einem 32.000 Quadratmeter großen präzisionsgesteuerten Industriekomplex und verbindet Materialinnovation mit technischem Fachwissen. Unsere Anlage mit 100.000 Reinigungszonen ist auf die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Stoffen mittels Web- und Prepreg-Verfahren spezialisiert und stellt so sicher, dass unsere 3K-Twill-Kohlefasergewebe erfüllt die strengen Standards der Luft- und Raumfahrt- und Automobilherstellung.

1. Epoxidharzsysteme: Der Goldstandard für strukturelle Leistung

Epoxidharze gelten weithin als die verträglichste Matrix für a Kohlefaser-Geweberolle in Hochleistungsanwendungen. Die chemische Struktur von Epoxidharz sorgt für eine hervorragende Haftung an Kohlenstofffilamenten, was zu einer hohen mechanischen Festigkeit und thermischen Stabilität führt. Bei der Vakuuminfusion werden niedrigviskose Epoxidsysteme speziell dafür entwickelt, in das dichte Gewebe einzudringen Kohlefaserverstärkung für Vakuuminfusion , wodurch ein hohlraumfreies Laminat gewährleistet wird. Obwohl Epoxidharz das höchste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bietet, sind im Vergleich zu anderen duroplastischen Harzen präzise Mischungsverhältnisse und längere Aushärtungszyklen erforderlich.

Im Vergleich zu Polyesterharzen weisen Epoxidharzsysteme eine deutlich geringere Schrumpfung während des Aushärtungsprozesses auf, was für die Aufrechterhaltung der Maßhaltigkeit komplexer Carbonfaserbauteile unerlässlich ist.

Quelle: ISO 15031-1:2024 Kunststoffe – Epoxidharze – Teil 1: Bestimmung des Epoxidäquivalents

2. Vinylesterharze: Balance zwischen Leistung und Verarbeitbarkeit

Vinylesterharze dienen als Mittelweg zwischen Epoxidharz und Polyester. Sie bieten eine bessere Feuchtigkeitsbeständigkeit und Zähigkeit als Polyester und eignen sich daher für Anwendungen in der Schifffahrt und zur Lagerung von Chemikalien leichte Kohlefaser-Geweberolle Produkte werden zur Gewichtsreduktion eingesetzt. Bei Verwendung mit schwarze Twill-Kohlefaser Vinylester sorgt für ein hochwertiges Oberflächenfinish und gute Dehneigenschaften. Ihre Bindungsstärke an Kohlenstofffasern ist jedoch geringer als die von Epoxidharz, was ihre Verwendung in primären Luft- und Raumfahrtstrukturen einschränken kann.

Obwohl Vinylesterharze viel schneller aushärten als Epoxidharze, emittieren sie mehr Styrol, was eine verbesserte Belüftung in klimatisierten Werkstätten erfordert, um moderne Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsstandards zu erfüllen.

Quelle: CompositesWorld: Analyse zum Stand der Verbundwerkstoffindustrie 2024

3. Viskositätsanforderungen für eine effektive Benetzung in 3K-Twill

Das 3K-Köpergewebe (3.000 Filamente pro Kabel) stellt eine besondere geometrische Herausforderung für den Harzfluss dar. Da die Kabel eng gebündelt sind, muss das Harz eine ausreichend niedrige Viskosität haben, um die „trockenen Stellen“ in der Mitte des Kabels zu überbrücken. Mit a hochfestes Kohlefasermaterial erfordert ein Harz, das während des Infusionsfensters unter 500 Centipoise (cP) bleibt. Technische Durchbrüche im Jahr 2024 haben zur Entwicklung von „biobasierten Infusionsharzen“ geführt, die der Viskosität synthetischer Epoxidharze entsprechen und gleichzeitig den CO2-Fußabdruck der Automobilteilefertigung um bis zu 25 % reduzieren.

Quelle: Europäische Biokunststoffe: Marktdaten 2024 zu nachhaltigen Verbundmatrizen

4. Fortschrittliche Fertigungstechnologien bei Dongli

Bei Jiangyin Dongli New Materials nutzen wir mehrere Verarbeitungstechnologien, um eine optimale Harz-Faser-Kompatibilität sicherzustellen. Zu unseren Fähigkeiten gehören:

• Autoklav: Hochdruckkonsolidierung für Luft- und Raumfahrtqualität Kohlefaser-Geweberolle Laminate.
• RTM (Resin Transfer Molding): Präzise Harzeinspritzung in geschlossene Formen für die Massenproduktion von Automobilen.
• PCM und WCM: Schnellhärtende Technologien für die Entwicklung von Hochleistungssportgeräten.

Durch die Aufrechterhaltung der vollständigen Prozesskontrolle vom Weben an 3K-Twill-Kohlefasergewebe Bis zum endgültigen Sprühen eliminieren wir die Variablen, die zu Delamination und strukturellem Versagen führen.

Fazit: Auswahl der richtigen Matrix

Für die meisten strukturellen Anwendungen mit 3K-Twill Kohlefaser-Geweberolle und Vakuuminfusion bleibt ein Epoxidharz in Infusionsqualität aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Bindung und geringen Schrumpfung die professionelle Wahl. Vinylester bleibt jedoch eine gültige Alternative für kostensensible Projekte, die eine hohe chemische Beständigkeit erfordern. Unabhängig von der Wahl des Harzes ist die Qualität des Kohlefaserverstärkung für Vakuuminfusion – einschließlich seiner Schlichte- und Webstabilität – ist von größter Bedeutung. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. bietet weiterhin erstklassige Faserlösungen und verhilft unseren globalen Partnern zum Erfolg in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Sportbranche.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

• Warum wird für Infusionen 3K-Twill gegenüber Leinwandbindung bevorzugt?
  3K-Twill bietet eine bessere „Drapierbarkeit“ über komplexe Kurven und sorgt im Allgemeinen für eine etwas schnellere Harzflussrate während der Infusion im Vergleich zu der engeren Leinwandbindung.
• Benötige ich eine spezielle Leimung für Epoxidharze?
  Ja, die meisten Kohlefaser-Geweberolle Die Produkte werden mit einer epoxidverträglichen Schlichte behandelt, um eine chemische Bindung zwischen der Faser und der Matrix zu ermöglichen.
• Was ist das ideale Harz-zu-Faser-Verhältnis für die Vakuuminfusion?
  Typischerweise wird bei der Vakuuminfusion ein Gewichtsverhältnis von Faser zu Harz von 60:40 oder 70:30 angestrebt, um die Festigkeit zu maximieren und gleichzeitig das Gewicht zu minimieren.
• Kann ich Polyesterharz mit Kohlefaser verwenden?
  Dies ist zwar möglich, wird jedoch aufgrund der schwachen Sekundärbindung und der hohen Schrumpfungsrate, die zum Durchdrucken der Oberfläche führen kann, nicht für Strukturteile empfohlen.
• Welche Lagerbedingungen sind für eine Carbonfaser-Geweberolle erforderlich?
  Stoffe sollten in einer klimaregulierten Umgebung (kühl und trocken) gelagert werden, um eine Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, die die Harzbenetzung beeinträchtigen kann.