Препреги это: Препреги | это… Что такое Препреги?

Препреги | это… Что такое Препреги?

Препреги (англ. pre-preg, сокр. от pre-impregnated — предварительно пропитанный) — это композиционные материалы-полуфабрикаты. Готовый для переработки продукт предварительной пропитки связующим упрочняющих материалов тканой или нетканой структуры^[1]. Их получают путем пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими. Пропитка осуществляется таким образом, чтобы максимально реализовать физико-химические свойства армирующего материала. Препреговая технология позволяет получить монолитные изделия сложной формы при минимальной инструментальной обработке.

Также это слоистый наполнитель, в котором стеклоткань пропитана термореактивным связующим веществом, частично отвержденным.

Препреги производят в форме полотна, покрытого с обеих сторон полиэтиленовой пленкой и свернутого в рулон.

В английском языке под pre-preg’ами понимают упрощенный вариант производства укрепленных углеродными волокнами полимеров, который применяется тогда, когда не требуется высокое качество материала. Для более требовательных приложений, таких как авиационная промышленность, используются другие технологии (не имеющие названия препреги). Однако появились технологии, которые потенциально имеют характеристики (менее 1 % полостей), которые смогут удовлетворить требования авиационной промышленности.

Сферы применения

• Авиастроение. Препреги применяются при изготовлении корпусов самолетов и вертолетов, крыльев, обтекателей, винтов. Использование подобных материалов позволяет снизить вес и, как следствие, расход топлива воздушных судов, увеличить прочностные характеристики и срок службы.

• Ветроэнергетика. Не менее перспективным рынком применения препрегов является их использование при изготовлении лопастей для ветроэнергетических установок.

• Радиоэлектроника. Используется для связи ламинированных слоев и образования жесткой многослойной платы. В гибко-жестких печатных платах препреги используют в качестве связующего для изготовления жесткой части.

• Медицина. Применяются при изготовлении ортезов. При этом удается обойтись без металлических шин, что значитльно снижает вес конструкции. Комбинированием типов наполнителей с различными толщинами нитей, а также варьированием количеством слоев препрегов и объемной формой силовых элементов при выкладке, можно получить практически любые необходимые прочностные и упругие характеристики в различных элементах и участках каркасов ортеза.

Кроме того, препреги могут применяться в автомобиле- и судостроении, для изготовления судовых корпусов и ненесущих деталей автокузовов; в строительстве, в том числе для армирования бетонных конструкций; при изготовлении протезов и медицинских приборов, а также спортивного инвентаря.

Производство в России

По заявлению гендиректора «Роснано» Анатолия Чубайса в сентябре 2009 года, производство препрегов — отрасль, которой в России сейчас практически нет. Все западные и даже азиатские авиастроители уже сейчас выпускают самолеты из легких и прочных композитных материалов, по сравнению с которыми российская продукция становится просто неконкуренто­способ­ной^[2]. Поэтому компания «Роснано» начала активную поддержку производителей современных композиционных материалов. На данный момент компания ЗАО «Препрег-СКМ», входящая в холдинг «Композит», производит углеродный препрег^[3].

Дополнительная информация

Один из мировых лидеров изготовления препрегов корпорация «Toray Industries» заключила многолетний контракт с Европейским аэрокосмическим и оборонным концерном EADS на поставку препрегов для производства самолётов «Airbus»^[4] .

См. также

• Гелькоат
• Ровинг

Ссылки

• Препреги. Организация промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих

Примечания

1. ↑ ГОСТ Р 50443-92. Препреги и премиксы. Термины и определения
2. ↑ Российская корпорация нанотехнологий
3. ↑ Углеродный препрег от холдинга «Композит»
4. ↑ Компания «Toray Industries» заключила контракт с EADS  (англ.)

Углепластиковые термостатичные препреги | Ткани препреги

Углепластиковые термостатичные препреги | Ткани препреги

Hello our valued visitor, We present you the best web solutions and high quality graphic designs with a lot of features. just login to your account and enjoy …

Запомнить меня Забыли пароль?

Телефон: ☎  +38 068 118 79 28; ☎  +38 068 610 47 14

• [email protected]

Препреги являются полуфабрикатами, состоящими из волокнистой основы и двух связующих элементов, расположенных сверху и снизу от главного армирующего компонента. 

Характеристики и свойства углепластиковых препрегов

В статье мы сделаем упор на те препреги, в основе которых лежит углепластик, а не другие волокнистые композиты (стекловолокно, кевлар и т. д.).

Связующим соединением чаще всего является эпоксидная смола или какие-либо вещества, в основе строения которых лежит молекула фенола. Этот факт объясняется устойчивостью данных веществ ко многим агрессивным химическим средам.

Смолы придают препрегам мягкость, а жесткие полуфабрикаты можно изготовить, добавляя в производственный процесс полиэтилен.

Если в качестве связующих используются термоактивные вещества, то конечный продукт будет иметь ограниченный срок годности.

В препреги добавляется множество химических соединений. Каждое из них наносится поочередно, сменяя одно за другим. Именно так формируется качественный полуфабрикат-композит. Купить препреги — задача каждой крупной компании, которая занимается различными видами производства.

Обратите внимание на следующие параметры препрегов:

1. срок годности материалов в цеховых условиях (при температуре от 15 до 30 градусов Цельсия) для каждого препрега индивидуален, но в среднем можно ориентироваться на 2-4 месяца. Покупая препрег, убедитесь что его эксплуатационный срок не подходит к концу. Срок службы можно значительно увеличить, если поместить препрег в морозильную камеру;
2. в стандартных условиях хранения полуфабрикат должен быть нелипким и эластичным.

Далее приведены примеры прочностных характеристик препрегов, в зависимости от используемых углеродных нитей и температурного режима используемых в них смол. 

Термопластичные препреги являют собой уникальное сочетание цены и его технических характеристик.

Области применения

Рассматриваемые нами полуфабрикаты широко используются в разнообразных промышленных, научных и других индустриях многих стран мира:

• Авиастроение. В этой области препреги имеют огромный потенциал и масштабные перспективы на будущее. Эти композитные полуфабрикаты применяются здесь для изготовления деталей корпусов самолетов, крыльев, лопастей и т. д. Использование данных материалов выгодно в этой отрасли, поскольку крупные компании могут приобрести их оптом по доступной цене.
• Автомобилестроение и судостроение. Суть та же, что и в предыдущем пункте. Предприятиям крайне выгодно применять препреги в производстве.
• Ветроэнергетика. Препреги облегчают лопасти ветряных станций, за счет чего КПД конструкции увеличивается.
• Радиоэлектроника. В этой области композиционные полуфабрикаты используются в качестве связующих элементов. Например, препреги для печатных плат.
• Строительная и спортивная индустрии.

Препреги не ограничиваются использованием в этих отраслях. Их распространение растет, а пользу от этого материала можно наглядно увидеть, взглянув на бурное развитие мировой промышленности. На первые места среди всех материалов выходят именно полуфабрикаты волокнистого строения.

Стоит отметить важность препрегов и в медицине. Они применяются для создания ортезов — механических конструкций, способствующих лечению суставов человека. За счет композитов в составе новейшие ортезы являют собой идеальное сочетание прочности и упругости, что облегчает пациенту процесс лечения.

Основные черты и варианты производства

Существует множество способов получения препрегов. Большинство из них подходят только для узких областей промышленности. Далее рассмотрим 2 основных и самых распространенных способа:

1. Последовательная пропитка волокнистой основы связующими компонентами. Данный способ получения композитных полуфабрикатов является одним из самых популярных. Препреги, полученные таким образом, чаще всего используются в промышленных сферах.
2. Равномерная пропитка связующим раствором и его последующая сушка. Эта препреговая технология почти не используется, поскольку признана малоэффективной. Но все же и сейчас можно встретить полуфабрикатные материалы, изготовленные данным методом.

Задача пропитки в каждом случае — увлажнить волокнистый наполнитель и заполнить промежутки между волокнами.

Совмещение связующего компонента с волокнистым наполнителем может проходить с помощью нескольких технологий.

1. Порошковый метод. Цель — зафиксировать порошок на волокне. Этого можно добиться при помощи напыления на поверхность нитей при нагревании. Важный момент — температура поверхности должна быть больше температуры плавления самого волокна. Напыление может также происходить в плавильной горелке и в поле статического электричества.
2. Пленочный способ. Пропитка идет совместно с формованием. На ее время влияет термостабильность расплава.
3. Волоконная технология. Используется ткацкий станок. Волокна связующего элемента и наполнителя лежат в определенном порядке, что способствует их оптимальной пропитке. Так изделие получается монолитным.

Итак, есть материал, из которого нужно сделать деталь определенной формы. Изготовление различных деталей и изделий из препрегов происходит следующим образом:

1. с помощью плоттера на шаблоне вырезается композитный слой, соответствующий форме детали;
2. далее происходит выкладка материала на оснастку. Прототип изделия увеличивается в размерах, а затем пресс выдавливает в нем требуемую конфигурацию (процесс формования). У пластин выкладка может идти и без применения пресса;
3. затем идет процесс сушки, т. е. постобработки изделия. Высушивание может идти как на станке с ЧПУ, так и вручную.

Перспективы развития препреговой технологии и цели производителей

Углеволокна и нагревательные кабели, углеродные ткани и препреги — все это получит в ближайшие годы колоссальное развитие. Если сейчас идет масштабное тестирование этих материалов, то скоро начнется их массовое применение абсолютно во всех сферах.

Чтобы препреги получили дальнейшее развитие, необходимо совершенствование самих полуфабрикатов. Поэтому крупные производители данных композитов поставили цели, касающиеся модернизации препреговых технологий. На данный момент известны следующие изменения:

1. повышение прочностных характеристик за счет использования гибридных компонентов и материалов с высокими ударными параметрами;
2. повышение температурных интервалов эксплуатации (больше 400 градусов Цельсия). В производстве, кстати, уже используются термостойкие связующие элементы;
3. увеличение сроков годности препрегов, за счет применения в производстве полимерных матриц, устойчивых к различным видам излучения;
4. усиление экономического эффекта: производство безавтоклавного формования, быстрый цикл отверждения конечных продуктов и т. д.

Таким образом, препреги являются универсальными и экономически выгодными материалами. Технологии производства данных композитов развиваются, значит, качество и польза препрегов будут только рости.

Популярные новости

Что такое препреги | Fiber Glast

Проверьте свои знания о препрегах

«Препрег» — это общий термин для армирующей ткани, предварительно пропитанной смоляной системой. Эта система смолы (обычно эпоксидная смола) уже включает в себя соответствующий отвердитель. В результате препрег готов к заливке в форму без добавления смолы. Чтобы ламинат застыл, необходимо использовать комбинацию давления и тепла.

Преимущества препрегов

Использование препрега имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционной ручной укладкой:

1. Максимальная прочность. При ручной укладке трудно достичь 50% содержания смолы. Это означает, что масса готового ламината состоит из 50% ткани и 50% смолы. Типичные ручные ламинаты, даже в вакуумных пакетах, содержат значительное количество избыточной смолы. Избыток смолы увеличивает хрупкость и снижает общие свойства. С другой стороны, большинство препрегов содержат около 35% смолы. Это идеально для максимальных свойств отверждения и, как правило, невозможно достичь при обычном ручном ламинировании.
2. Однородность и повторяемость деталей. Без подводных камней человеческих методов ламинирования не будет ни областей, богатых смолой, ни сухих пятен. Толщина будет одинаковой, и теоретически каждая деталь, выходящая из формы, будет идентичной. В методах вакуумной упаковки, обращении и т. д. по-прежнему существует вероятность ошибки, но препреги значительно уменьшают эти проблемы.
3. Меньше беспорядка и меньше отходов. Препреги будут сбрасывать излишки смолы в процессе отверждения, но все излишки ручной укладки — чашки смолы, грязные валики, капли — больше не проблема. Кроме того, препреги Fiber Glast обрабатываются при комнатной температуре, поэтому вам не нужно тратить время на то, чтобы избежать затвердевания смолы до того, как вы будете готовы.
4. Меньше времени отверждения. После завершения цикла термоотверждения деталь готова к эксплуатации. Вам не нужно ждать стандартные 48 часов для полного отверждения, как при обычном ламинировании вручную.
5. Улучшенная косметика. Подготовка пресс-формы и выпуск пресс-формы по-прежнему необходимы и будут напрямую влиять на внешний вид детали, как и ручной ламинат. Тем не менее, препреги Fiber Glast практически исключают появление пузырьков воздуха, и получить гладкую глянцевую поверхность легче.

Недостатки препрегов

1. Стоимость. Препреги дорогие. Даже если сложить стоимость смолы, отвердителя и ткани, препреги все равно будут стоить дороже.
2. Срок годности. Это не проблема, так как препреги Fiber Glast можно хранить до шести месяцев при комнатной температуре (75°F). Тем не менее, термическое отверждение препрега и хранение при более высоких температурах сократит срок годности. Хранение материала в более прохладном состоянии поможет, а замораживание значительно продлит срок службы.
3. Необходимое термическое отверждение. Как минимум должен быть источник тепла и вакуумный пакет. Вы должны быть в состоянии достичь минимум 270 ° F и поддерживать эту температуру в течение как минимум четырех часов. Многие продвинутые производители используют автоклавы, но подойдет любой источник тепла.

Как работают препреги?

Фото предоставлено IStock Photo.

Ткань препрега Fiber Glast будет отправлена ​​вам зажатой между двумя слоями ткани-подложки. Эта ткань предотвращает слипание препрега. Снять защитную подложку легко, и материал сразу готов к укладке.

Для полного отверждения препрега необходимы тепло и давление. Хотя давление может быть достигнуто с помощью пресса, более типичным методом является вакуумный мешок. После того, как деталь уложена, ее необходимо упаковать в вакуумный пакет со всеми обычными элементами — пакетом для удержания вакуума, пленкой, чтобы пакет не прилипал к детали, и воздухопроницаемой тканью для поглощения излишков смолы. Дополнительную информацию о вакуумной упаковке можно найти в нашем техническом документе «Оборудование и методы вакуумной упаковки».

Идеальной средой для отверждения является автоклав с контролем как температуры, так и давления, хотя препреги обычно отверждаются иначе.

Потребности в тепле, как правило, требуют печи, чтобы контролировать повышение и понижение температуры и поддерживать контролируемую однородную температуру в течение рекомендуемого времени. Печи, используемые для отверждения композитов, никогда не должны использоваться для приготовления пищи, так как при этом выделяются загрязняющие вещества.

Тепловые лампы могут использоваться для создания достаточного количества тепла, но пробы и ошибки, связанные с контролем температуры, вызовут проблемы.

Подходят ли вам препреги?

Фото предоставлено IStock Photo.

Препреги обычно используются опытными производителями, которые заинтересованы в минимизации веса своей детали. Типичные области применения включают аэрокосмическую промышленность, гонки, спортивные товары, сосуды под давлением и коммерческие продукты.

Как правило, препреги используются производителями, имеющими опыт ручной укладки и вакуумной упаковки. Хотя новичок может заняться препрегом, чтобы избежать ловушек при ручной укладке, обычно этого не делают.

Изделия из препрега

Артикул	Описание
Углеродное волокно саржевого переплетения 90 077	Наша самая популярная углеродная ткань саржевого переплетения, эта препрег-ткань была пропитана системой эпоксидной смолы, которая была разработана для обеспечивают отличную глянцевую поверхность, обеспечивая при этом прочность ткани из углеродного волокна.
7781 E-Glass	Благодаря почти идеальному содержанию смолы эта ткань обеспечивает структурные свойства и подчеркивает универсальность стекловолоконной ткани. Пропитанная системой эпоксидной смолы, эта ткань часто используется для аэрокосмических и структурных применений.

Как использовать препреги

Сначала подготовьте форму, как обычно. Чтобы получить блестящую готовую деталь, необходимо иметь безупречную форму, обработанную воском и покрытую ПВА. Препрег подается между двумя подложками, которые необходимо снять перед укладкой ткани в форму. Поскольку поверхность препрега очень липкая, необходимо аккуратно поместить материал в форму. В отличие от сухой ткани при ручном ламинировании, вы не можете изменить положение препрега, не зафиксировав разделитель пресс-формы. Изменение положения подтянет ПВА. Вы можете продолжать размещать слои друг над другом до общей толщины в четверть дюйма за один раз.

(Примечание. Вы можете использовать смазки для форм на водной основе, которые имеют тенденцию не стягиваться при изменении положения, но, как всегда, эти смазки для форм имеют тенденцию приводить к более тусклой и потенциально завихренной поверхности.)

Препрег частично отвержден, что означает, что это в B-стадии. Его можно обрезать, сложить и сформировать с помощью ножа или ножниц. С препрегом очень легко обращаться, и благодаря своей липкости он плотно прилегает к форме. У вас все еще могут быть рельефные вырезы или складки, с которыми нужно бороться, как с сухой тканью.

Фото предоставлено IStock Photo.

После размещения слоев в форме препрег необходимо сжать, чтобы обеспечить сцепление, удалить воздух, оставшийся между слоями, и выдавить излишки смолы. Хотя избыток будет очень небольшим, смола естественным образом станет тоньше по мере повышения температуры, и до полного отверждения смолы будет наблюдаться текучесть.

Необходимое сжатие может быть достигнуто с помощью пресса, но если деталь не идеально плоская, пресс не подходит. Следовательно, деталь обычно упаковывается в вакуумный пакет.

Использование препрега дает преимущество в том, что у вас есть достаточно времени, чтобы собрать сумку и подготовить деталь к печи. Вы не боретесь с естественной жизнеспособностью смолы. Однако чем больше слоев вы уложите, тем больше вероятность того, что между слоями останется воздух. Вы действительно должны были усовершенствовать свою технику вакуумного мешка, прежде чем укладывать несколько слоев препрега для одного отверждения.

Большим преимуществом препрегов является то, что после отверждения и охлаждения на деталь можно наносить дополнительные слои без истирания или дополнительной подготовки поверхности. Опять же, за один раз можно укладывать до одной четверти дюйма с тем же учетом, чтобы не задерживать воздух между слоями.

После того, как укладка завершена, вакуумный пакет собран и запечатан, и вы готовы включить вакуум и начать тепловой цикл. Существует три рекомендуемых цикла отверждения препрегов Fibre Glast, и все они обеспечивают одинаковые свойства.

Все циклы отверждения начинаются с линейного повышения температуры и заканчиваются линейным снижением. Разница заключается в целевой температуре и времени, необходимом для полного отверждения. Всегда повышайте температуру не более чем на 5°F в минуту, пока не будет достигнута целевая температура. Поддерживайте целевую температуру на протяжении всего цикла отверждения, а затем снижайте ее со скоростью менее 5°F в минуту до не менее 150°F перед извлечением из печи.

90 070

Фото предоставлено ISstock Photo.

Дайте детали остыть до комнатной температуры, удалите материалы вакуумного мешка и извлеките деталь из формы. Ваша деталь должна быть полностью вылечена и может быть немедленно введена в эксплуатацию.

При определении количества времени и тепла необходимо учитывать несколько соображений. Во-первых, если вы никуда не спешите, планируйте низкотемпературный режим и длительный по времени. Вы можете оставить деталь в тепле до 24 часов без риска повреждения детали. Вы не можете «переварить» свой препрег. Однако его можно «недоварить».

Во-вторых, при определении температуры и цикла отверждения учитывайте массу и проводимость формы. Если это тонкий металл (малой массы и электропроводности), он будет быстро нагреваться и не будет мешать циклу отверждения. Если это толстое стекловолокно (с большой массой и непроводящее), для нагрева потребуется некоторое время, и вы захотите быть на консервативной стороне времени и температуры.

В-третьих, вы также должны учитывать качество формы и температурные ограничения материала формы. Если ваша форма тонкая и изготовлена ​​из типичных материалов из полиэстера/стекловолокна, она может деформироваться при воздействии любого тепла. Если рекомендуемая толщина вашей формы не менее чем в пять раз превышает толщину детали, и она правильно изготовлена ​​из стекловолокна и полиэфирной смолы, она не должна деформироваться или иметь проблемы при температуре 270°F. Тем не менее, это более высокий диапазон для этого типа материала.

Безопасны ли препреги?

Препреги Fiber Glast безвредны для окружающей среды, поскольку не содержат растворителей и МДС. Тем не менее, при обращении по-прежнему необходимы меры предосторожности, включая защиту глаз и кожи, а также отличную вентиляцию.

Препреги, углеродное волокно и композитные препреги

Большое разнообразие композитных препрегов ◾ Идеальный материал для аэрокосмической, медицинской и других областей применения ◾ В наличии и в небольших количествах для прототипирования, изготовителей и домашних мастеров

Rock West Composites предлагает более 20 видов препрегов, включая нашу линейку запатентованных композитных препрегов PROPreg™. Независимо от приложения или бюджета, вы обязательно найдете идеальное сочетание материалов для своего проекта. Возможно, это одобренная НАСА система смолы, обеспечивающая низкое газовыделение в сочетании с добавками, повышающими ударную вязкость. Или, может быть, вы ищете натуральные льняные волокна в сочетании с системой эпоксидной смолы на биологической основе. Даже если вы являетесь инженерным отделом в академической среде, которому требуются высококачественные материалы по более низкой цене, ProPreg от Rock West — идеальное решение. Кроме того, мы предлагаем многолетний опыт и ноу-хау в области обработки, если вам потребуются дополнительные советы и помощь, когда речь идет об обработке препрега или применении препрега.

Узнайте больше о препреге

Хранение препрега

Обработка препрега

Инструменты и материалы для изготовления детали

Важная информация

Видео: введение в ориентацию волокна

Просмотр:

Просмотр как

Сетка

Список

Сортировать по:

наименование товара
П/Н
Цена
Установить нисходящее направление

Показывать:

36
64
82

17 шт.

Просмотр:

Просмотр как

Сетка

Список

Сортировать по:

наименование товара
П/Н
Цена
Установить нисходящее направление

Показывать:

36
64
82

17 шт.