Prepreg serat karbon merupakan produk antara penting dari bahan komposit, yang terdiri dari resin matriks (seperti epoksi, fenolik, bismaleimida, dll.) dan serat yang diperkuat (seperti serat karbon, serat kaca, serat aramid, serat basal, dll.).

Komposisi Material dan Keunggulan Prepreg Serat Karbon

Prepreg serat karbon terutama terdiri dari bahan penguat (benang serat karbon, resin epoksi) dan kertas pelepas, dan diproses melalui proses seperti pelapisan, pengepresan panas, pendinginan, laminasi, dan penggulungan. Keunggulannya meliputi:

1. Sifat mekanik yang baik: Kekuatan serat karbon dapat mencapai 6 hingga 12 kali lipat dari baja, sedangkan kepadatannya kurang dari 1/4 baja.

2. Beberapa cacat produk: Prepreg dapat mengurangi cacat dalam proses produksi.

3. Kontrol akurat terhadap kandungan volume serat: Pastikan konsistensi kinerja produk.

4. Kinerja dan karakteristik pemrosesan yang konsisten: Cocok untuk produksi skala besar.

5. Rasio kinerja/berat yang optimal: Menggabungkan karakteristik kekuatan tinggi dan ringan.

Klasifikasi Prepreg Serat Karbon

1. Unidirectional prepreg (UD): Serat disusun dalam satu arah dan cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan kekakuan tinggi.

   ■ 12K: 50~400g/m²

   ■ 16K: 75~560g/m²

   ■ 24K: 75~400g/m²

   ■ 48K atau 50K: 150~600g/m²

2. Kain prepreg: Termasuk jenis tenunan polos, kepar, dan kain tidak berkerut (kain multiaksial).

   ■ Tenunan polos: Kinerja pengerasan jalan buruk, tingkat pembengkokan serat tinggi.

   ■ Twill: Kinerja pengerasan sedang, tingkat pembengkokan serat sedang.

   ■ Kain anti-kerut: Kinerja pengerasan sedang, tidak ada serat yang tertekuk.

Proses Persiapan Prepreg Serat Karbon

1. Proses berbasis pelarut: Cocok untuk persiapan prepreg kain.

2. Proses prepreg thermosetting dua langkah: Meliputi persiapan film resin dan proses impregnasi, yang merupakan proses utama.

   ■ Persiapan film resin: Rol pelapis resin film PE, kertas pelepas film resin

   ■ Impregnasi: Metode lelehan panas

3. Proses satu langkah: Efisiensi produksi tinggi, pengoperasian mudah dan andal, tetapi kehilangan material besar, konsumsi energi tinggi.

Aplikasi Prepreg Serat Karbon

1. Proses pengawetan suhu tinggi dengan kantong vakum: Diterapkan pada bagian interior kedirgantaraan, tenaga angin, pembuatan kapal, otomotif, angkutan kereta api, dll.

2. Proses autoklaf: Digunakan untuk produk komposit dan komponen struktural berkualitas tinggi.

3. Proses pencetakan prepreg (proses PCM): Cocok untuk produksi produk berbentuk kompleks.

4. Proses penggulungan pita prepreg/proses penyuntingan benang praimpregnasi: Diaplikasikan pada joran pancing, tongkat golf, tiang ski, bejana tekan pipa, dll.

Proses Pemilihan

Dalam pemilihan proses produksi, perlu mempertimbangkan kategori produk dan persyaratan pelanggan untuk kualitas dan biaya. Secara khusus:

1. Proses pengawetan suhu tinggi dalam kantong vakum: Cocok untuk produk yang memerlukan bobot ringan, kekuatan tinggi, dan kinerja tinggi, seperti bidang kedirgantaraan dan tenaga angin.

2. Proses autoklaf: Cocok untuk produksi produk komposit dan komponen struktural berkualitas tinggi, yang dapat memberikan akurasi dimensi dan kualitas permukaan yang lebih baik.

3. Proses pencetakan prepreg (proses PCM): Cocok untuk produksi skala besar produk berbentuk kompleks, dengan efisiensi produksi tinggi dan biaya rendah.

4. Proses penggulungan pita prepreg/proses penyuntingan benang praimpregnasi: Cocok untuk produksi produk strip atau tabung panjang, seperti joran pancing, tongkat golf, dan bejana tekan pipa.

Melalui pendahuluan di atas, kita dapat melihat bahwa prepreg serat karbon memiliki berbagai macam aplikasi di bidang material komposit. Performanya yang luar biasa dan proses persiapannya yang beragam menjadikannya salah satu material yang sangat diperlukan dalam industri modern.