At forstå det grundlæggende i præpegne

Prepreg-kompositmaterialer bliver stadig mere almindelige i kompositindustrien på grund af deres brugervenlighed, konsistente egenskaber og overfladefinish af høj kvalitet. Der er dog meget at forstå om prepregs inden man forpligter sig til at bruge dette materiale.

Udtrykket "prepreg" er faktisk en forkortelse af udtrykket forimpregneret. En prepreg er en FRP-forstærkning, der er imprægneret med en harpiks. Oftest er harpiksen en epoxyharpiksandre typer harpikser kan imidlertid anvendes, herunder størstedelen af ​​termohærdende og termoplastiske harpikser. Selvom begge er teknisk prepregs, er termohærdede og termoplastiske prepregs dramatisk forskellige.

Termoplastiske prepregs er sammensatte forstærkninger (glasfiber, kulfiber, aramid osv.), der er præimprægneret med termoplastisk harpiks. Almindelige harpikser til termoplastiske prepregs inkluderer PP, PET, PE, PPS og PEEK. Termoplastiske prepregs kan leveres i ensrettet tape eller i stoffer, der er vævet eller syet.

Den primære forskel mellem termohærdende og termoplastisk prepreg er, at termoplastiske forregistre er stabile ved stuetemperatur og generelt ikke har en holdbarhed. Dette er et direkte resultat af forskelle mellem termohærdende og termoplastiske harpikser.

Mere almindeligt anvendt i prepreg kompositfremstilling er termohærdede prepregs. Den anvendte primære harpiksmatrix er epoxy. Andre termohærdede harpikser fremstilles til prepregs, herunder BMI og phenolharpikser.

Med en termohærdende prepreg starter den termohærdende harpiks som en væske og imprægnerer fiberarmeringen fuldstændigt. Overskydende harpiks fjernes nøjagtigt fra armeringen. I mellemtiden gennemgår epoxyharpiksen delvis hærdning, hvorved harpiksens tilstand ændres fra en væske til et fast stof. Dette er kendt som "B-scenen."

I B-trin hærdes harpiksen delvist og er normalt klæbrig. Når harpiksen bringes op til en forhøjet temperatur, vender den ofte kort tilbage til en flydende tilstand, før den hærdes fuldstændigt. Når den hærdes, er den termohærdede harpiks, der var i b-trinet, nu fuldt tværbundet.

Den største fordel ved at bruge prepregs er måske deres brugervenlighed. For eksempel kan man sige, at man er interesseret i at fremstille en fladskærm af kulfiber og epoxyharpiks. Hvis de skulle bruge flydende harpiks i en lukket støbning eller åben støbningsproces, ville de blive krævet at få et stof, epoxyharpiksen og hærderen til epoxy. De fleste epoxyhærdemidler betragtes som farlige, og det kan være rodet at håndtere harpikser i flydende tilstand.

Med en epoxy-prepreg behøver du kun at bestille en vare. En epoxypræpreg kommer på en rulle og har den ønskede mængde af både harpiks og hærder, der allerede er imprægneret i stoffet.

De fleste termohærdede prepregs leveres med en bagfilm på begge sider af stoffet for at beskytte det under transit og forberedelser. Forhåndsregnet skæres derefter til den ønskede form, underlaget skrælles af, og præregnet lægges derefter i formen eller værktøjet. Både varme og tryk påføres derefter den specificerede tidsperiode. Nogle af de mest almindelige typer prepregs tager en time at hærde, omkring 250 grader F, men forskellige systemer er tilgængelige både ved lavere og højere hærdetemperaturer og -tider.

• Opbevaringstid: Da epoxy er i et B-trin, er det påkrævet at opbevares enten nedkølet eller frosset inden brug. Derudover kan den samlede holdbarhed være lav.
• Omkostningsforbudende: Når man fremstiller kompositter gennem en proces, såsom pultrusion eller vakuuminfusion, kombineres rå fiber og harpiks på stedet. Når du bruger prepregs, skal råmaterialet først forudindstilles. Dette gøres ofte off-site hos et specialiseret firma, der fokuserer på prepregs. Dette tilføjede trin i produktionskæden kan tilføje øgede omkostninger, og i nogle tilfælde tæt på at fordoble materialeprisen.