Предварителните композитни материали стават все по-разпространени в композитната индустрия поради тяхната лекота на използване, постоянни свойства и висококачествено покритие на повърхността. Въпреки това, има много за разбиране за препреги, преди да се ангажира с използването на този материал.
Prepreg
Терминът "препрег" всъщност е съкращение на фразата, предварително импрегнирана. Препрегът е FRP армировка, която е предварително импрегнирана със смола. Най-често смолата е ан епоксидна смолаобаче могат да се използват други видове смоли, включително по-голямата част от термореактивни и термопластични смоли. Въпреки че и двете са технически препреги, термореактивните и термопластичните препреги са драстично различни.
Термопластични предварителни препарати
Термопластичните препреги са композитни армировки (фибростъкло, въглеродни влакна, арамид и др.), които са предварително импрегнирани с термопластична смола. Обичайните смоли за термопластични препреги включват PP, PET, PE, PPS и PEEK. Термопластичните препреги могат да бъдат осигурени в еднопосочна лента или в тъкани, които са тъкани или зашити.
Основната разлика между термореактора и термопластичния препрег е, че термопластичните препреги са стабилни при стайна температура и като цяло нямат срок на годност. Това е пряк резултат от разлики между термореактивни и термопластични смоли.
Предварителни препарати с термореактивност
По-често използвани в производството на композитни материали за препреги са термореактивни препреги. Използваната матрица за първична смола е епоксидна. Други термореактивни смоли се превръщат в препреги, включително ИТМ и фенолни смоли.
С термореактивна препрега термореактивната смола започва като течност и напълно импрегнира армировката на влакната. Излишната смола се отстранява прецизно от армировката. Междувременно епоксидната смола претърпява частично втвърдяване, променяйки състоянието на смолата от течна в твърда. Това е известно като "B-етап".
В стадий В, смолата е частично втвърдена и обикновено лепкава. Когато смолата се доведе до повишена температура, тя често се връща за кратко в течно състояние, преди да се втвърди напълно. След като се втвърди, термореактивната смола, която беше в b-етап, вече е напълно омрежена.
Предимства на Prepregs
Може би най-голямото предимство на използването на препреги е тяхната лекота на използване. Например, например, някой се интересува от производството на плосък панел от въглеродни влакна и епоксидна смола. Ако те трябва да използват течна смола при затворен формовъчен или отворен формовъчен процес, от тях ще се наложи да получат плат, епоксидна смола и втвърдител за епоксидната смес. Повечето епоксидни втвърдители се считат за опасни и работата с смоли в течно състояние може да бъде разхвърляна.
С епоксидна препрега трябва да се поръча само един артикул. Епоксидният препрег идва на ролка и има желаното количество смола и втвърдител, вече импрегнирани в тъканта.
Повечето термореактивни препарати се предлагат с подложка от двете страни на тъканта, за да я предпазят по време на транзит и препарати. След това препрегът се нарязва до желаната форма, подложката се обелва и препрегът след това се поставя във формата или инструмента. След това топлината и налягането се прилагат за определения период от време. Някои от най-често срещаните видове препреги отнемат час за втвърдяване при около 250 градуса F, но различни системи са налични както при по-ниски, така и при по-високи температури и време на втвърдяване.
Недостатъци на Prepregs
- Срок на годност: Тъй като епоксидното вещество е в стадий B, той трябва да се съхранява или охладен или замразен преди употреба. Освен това общият срок на годност може да бъде нисък.
- Защита срещу разходи: При производството на композити чрез процес като пултрузия или вакуумна инфузия, суровите влакна и смолата се комбинират на място. Когато използвате препреги, суровината трябва първо да бъде предварително запрегната. Това най-често се прави извън сайта в специализирана компания, която се фокусира върху препреги. Тази добавена стъпка в производствената верига може да увеличи разходите, а в някои случаи близо до удвояване на материалните разходи.