Vorbereitung

Thermoset- und thermoplastische Präparien repräsentieren zwei Hauptkategorien bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen. Sie unterscheiden sich grundlegend in ihren Vorbereitungsmethoden und bieten jeweils einzigartige Vorteile und Nachteile und sind für unterschiedliche Anwendungen geeignet.

Zu den Vorbereitungsmethoden für Thermoset-Präparaten gehören hauptsächlich nasse Lay-up- und trockene Lay-up-Techniken. Bei nassem Lay-up wird das Harz in einem niedrig geflogenen Lösungsmittel auflösen, um eine Lösung zu bilden, anschließend Fasern zu imprägnieren und sie in einem Ofen zu trocknen, um Vorregionen zu ergeben. Diese Methode ist unkompliziert und vielseitig und kämpft jedoch mit der präzisen Kontrolle über das Faser-zu-Resin-Verhältnis, während die Volatilität von Lösungsmitteln zu Umweltverschmutzung führen kann. Durch trockenes Lay-up dagegen beinhaltet die Kombination von Harz mit Fasern bei hohen Temperaturen, entweder durch eine einstufige direkte Imprägnierung oder einen zweistufigen Prozess, der vor der Faserintegration anfängliche Filmbildung beinhaltet. Trockenes Lay-up ermöglicht eine präzise Harzgehaltskontrolle, erfordert jedoch spezifische Schmelzpunkte und beinhaltet komplexe Geräte.

Methoden zur Herstellung von thermoplastischen Präpregs umfassen die Schmelzimprägnierung, die Imprägnierung von Pulver, die Lösungsimprägnierung, die Fasermischung und das Filmlaminat. Immämmung der Schmelze verwendet Extrusion, um geschmolzenes Harz mit Fasern zu kombinieren, wodurch eine einfache Regulierung und Umweltfreundlichkeit bietet, wenn auch eine hohe Harzviskosität. Impregnieren von Pulver beinhaltet die Ablagerung von Harzpulver mit statischer Elektrizität auf Fasern, gefolgt von einer Hochtemperaturbehandlung, ideal für eine schnelle kontinuierliche Produktion. Lösungsimprägnierung bindet gelöstes Harz mit Fasern, die für die Herstellung dicker Vorregionen geeignet sind, möglicherweise jedoch Umweltverschmutzungsbedenken auswirken. Faserblendungen mit den Harzfasern mit Verstärkungen mit Verstärkungsfasern zum Weben und ermöglichen eine einfache Harzgehaltskontrolle, führen jedoch möglicherweise zu einer ungleichmäßigen Faserinfiltration. Filmlaminating ist eine vereinfachte Methode, kann jedoch zusammengesetzte Materialien mit geringerer Leistung ergeben.

Im Vergleich zu Thermosets-Präparaten haben thermoplastische Vorregionen Vorteile wie Recycling, Eliminierung von Speicheranforderungen für niedrige Temperaturen und kürzere Formzyklen. Thermoplastische Materialien können nach Erreichen einer bestimmten Temperatur umgeformt werden, im Gegensatz zu thermosets, die nach dem Härten fest bleiben. Diese Eigenschaften von thermoplastischen Materialien machen sie während der Lager- und Formprozesse bequemer und effizienter. Aufgrund ihrer einzigartigen Leistungsmerkmale und der Kosteneffizienz halten Thermoset-Prepregs jedoch weiterhin eine unersetzliche Position in zahlreichen Anwendungen auf.