Forstå det grunnleggende om prepegger

Prepreg komposittmaterialer blir stadig mer vanlig i komposittindustrien på grunn av deres brukervennlighet, konsistente egenskaper og overflatebehandling av høy kvalitet. Imidlertid er det mye å forstå om prepregs før du forplikter deg til å bruke dette materialet.

Begrepet "prepreg" er faktisk en forkortelse for uttrykket preimpregnert. En prepreg er en FRP-forsterkning som er preimpregnert med en harpiks. Oftest er harpiksen en epoksyharpiksImidlertid kan andre typer harpikser brukes, inkludert størstedelen av termohærdende og termoplastiske harpikser. Selv om begge er teknisk prepregs, er termosett og termoplastiske prepregs dramatisk forskjellige.

Termoplastiske prepregs er sammensatte forsterkninger (glassfiber, karbonfiber, aramid, etc.) som er forhåndsimpregnert med termoplastisk harpiks. Vanlige harpikser for termoplastiske prepregs inkluderer PP, PET, PE, PPS og PEEK. Termoplastiske prepregs kan leveres i ensrettet tape, eller i stoffer som er vevd eller sydd.

Den primære forskjellen mellom termosett og termoplastisk prepreg er at termoplastpreparater er stabile ved romtemperatur, og generelt har ikke holdbarhet. Dette er et direkte resultat av forskjeller mellom termohærdende og termoplastiske harpikser.

Mer vanlig brukt i prepreg komposittfremstilling er termohærdede prepregs. Den primære harpiksmatrisen som brukes er epoksy. Andre termohærdende harpikser blir gjort til prepregs inkludert BMI og fenolharpikser.

Med en termohærdende prepreg starter den termohærdende harpiksen som en væske og impregnerer fiberarmeringen helt. Overflødig harpiks fjernes nøyaktig fra armeringen. I mellomtiden gjennomgår epoksyharpiksen delvis herding, og endrer tilstanden til harpiksen fra en væske til et fast stoff. Dette er kjent som "B-scenen."

I B-trinnet er harpiksen herdet delvis, og vanligvis klebrig. Når harpiksen bringes opp til en forhøyet temperatur, går den ofte kort tilbake til en flytende tilstand før den herdes fullstendig. Når herdet harpiks er herdet, er nå den termosettharpiks fullstendig tverrbundet.

Den kanskje største fordelen ved å bruke prepregs er deres brukervennlighet. For eksempel, si at man er interessert i å produsere en flatskjerm av karbonfiber og epoksyharpiks. Hvis de skulle bruke flytende harpiks i en lukket støpe- eller åpen støpeprosess, ville de være pålagt å skaffe et stoff, epoksyharpiksen og herderen for epoksyen. De fleste epoxyherdere anses som farlige, og det kan være rotete å håndtere harpikser i flytende tilstand.

Med en epoksy prepreg trenger bare en vare å bestilles. En epoksyprepreg kommer på en rull og har ønsket mengde både harpiks og herder allerede impregnert i stoffet.

De fleste termohærdede prepregs har en støttefilm på begge sider av stoffet for å beskytte det under transport og forberedelser. Forhåndsregnet kuttes deretter til ønsket form, underlaget skrelles av, og forhåndsregiven legges deretter i formen eller verktøyet. Både varme og trykk blir deretter brukt på den angitte tiden. Noen av de vanligste typene av prepregs tar en time å herde, ved rundt 250 grader F, men forskjellige systemer er tilgjengelige ved både lavere og høyere herdetemperatur og -tider.

• Holdbarhet: Siden epoksyen er i et B-trinn, er det påkrevd å lagres enten nedkjølt eller frosset før bruk. I tillegg kan den totale holdbarheten være lav.
• Kostnadsforbudende: Når man fremstiller kompositter gjennom en prosess som pultrusjon eller vakuuminfusjon, kombineres råfiberen og harpiksen på stedet. Når du bruker prepregs, må råvaren først være forhåndsinnstilt. Dette gjøres ofte off-site hos et spesialisert selskap som fokuserer på prepregs. Dette ekstra trinnet i produksjonskjeden kan tilføye økte kostnader, og i noen tilfeller nær dobling av materialkostnaden.