Avec l'expansion continue du marché des applications, les composites de fibres de carbone à base de résine thermodurcissable montrent progressivement leurs propres limites, qui ne peuvent pas répondre pleinement aux besoins des applications haut de gamme en termes de résistance à l'usure et de résistance aux températures élevées.Dans ce cas, le statut des composites en fibre de carbone à base de résine thermoplastique augmente progressivement, devenant une nouvelle force des composites avancés.Ces dernières années, la technologie chinoise de la fibre de carbone s'est développée rapidement et la technologie d'application des composites thermoplastiques de fibre de carbone a également été encouragée.
Dans l'exploration des pré-imprégnés thermoplastiques renforcés de fibres de carbone continues, trois tendances d'application de la fibre de carbone thermoplastique sont clairement démontrées.
1. De la fibre de carbone en poudre renforcée à la fibre de carbone continue renforcée
Les composites thermoplastiques en fibre de carbone peuvent être divisés en fibre de carbone en poudre, fibre de carbone hachée, fibre de carbone continue unidirectionnelle et renfort en fibre de carbone en tissu.Plus la fibre renforcée est longue, plus la charge appliquée fournit d’énergie et plus la résistance globale du composite est élevée.Par conséquent, par rapport aux composites thermoplastiques renforcés de fibres de carbone hachées ou en poudre, les composites thermoplastiques renforcés de fibres de carbone continues présentent de meilleurs avantages en termes de performances.Le procédé de moulage par injection le plus largement utilisé en Chine est celui renforcé par de la poudre ou des fibres de carbone hachées.Les performances des produits présentent certaines limites.Lorsque des fibres de carbone continues renforcées sont utilisées, les composites thermoplastiques en fibres de carbone ouvriront la voie à un espace d'application plus large.
2. Le développement de la résine thermoplastique bas de gamme vers une matrice de résine thermoplastique moyen et haut de gamme
La matrice de résine thermoplastique présente une viscosité élevée pendant le processus de fusion, ce qui rend difficile l'infiltration complète des matériaux en fibre de carbone, et le degré d'infiltration est étroitement lié aux performances du préimprégné.Afin d'améliorer encore la mouillabilité, la technologie de modification des composites a été adoptée et le dispositif d'épandage de fibres d'origine et l'équipement d'extrusion de résine ont été améliorés.Tout en augmentant la largeur du brin de fibre de carbone, la quantité de résine extrudée en continu a été augmentée.La mouillabilité de la résine thermoplastique sur la dimension des fibres de carbone a été évidemment améliorée et les performances du préimprégné thermoplastique renforcé de fibres de carbone continues ont été efficacement garanties.La matrice de résine des composites thermoplastiques à fibres de carbone continues a été étendue avec succès du PPS et du PA au PI et au peek.
3. De la fabrication artisanale en laboratoire à une production de masse stable
Du succès d'expériences à petite échelle en laboratoire à la production de masse stable en atelier, la clé réside dans la conception et l'ajustement des équipements de production.La question de savoir si le préimprégné thermoplastique renforcé de fibres de carbone continues peut atteindre une production de masse stable dépend non seulement du rendement quotidien moyen, mais également de la qualité du préimprégné, c'est-à-dire si la teneur en résine du préimprégné est contrôlable et si la proportion est appropriée, si la fibre de carbone dans le préimprégné est uniformément répartie et complètement infiltrée, et si la surface du préimprégné est lisse et la taille est précise.
Heure de publication : 15 juillet 2021