Prepreg
Prepregy jsou polotovary k výrobě vláknových kompozitů, jejichž hlavní složkou je výztuž předimpregnovaná částečně vytvrzenými pryskyřicemi.[1]
Prepregové listy se případně vrství do požadované tloušťky, dotvarují ve formách a dotvrdí se působením tepla a tlaku.
Prepreg je zkrácený tvar anglického preimpregnated fibres, česky: „předimpregnovaná vlákna“.
Výztuže editovat
Na výztuže se používají textilní materiály, zejména skleněná, uhlíková a aramidová vlákna.
Podle geometrie výztuže se dají rozeznávat prepregy
- jednosměrné, s tloušťkou běžně 0,1-0,15 mm a jako fólie s tloušťkou pod 25 mikronů[2], vyrobené z rovingů
- vícevrstvé, s jednotlivými vrstvami tkanin kladenými nad sebou navzájem pod různými úhly
- kombinované s výztuží z tkanin a rohoží
- s prostorově vázanou pletenou nebo tkanou výztuží
- s výztuží ze sekaných vláken (technologie SMC)
Matrice editovat
K impregnaci prepregů se nejčastěji používají nenasycené polyesterové pryskyřice, vinylové a epoxidové pryskyřice.
Výroba a zpracování prepregů editovat
Impregnační látka má lehce lepkavou konzistenci, během ukládání výztuže nesmí ztuhnout a proto se chladí na cca –21 °C.
Technologie následujícího zpracování se volí podle použitých materiálů a druhu výsledného kompozitu.
Ke známým způsobům výroby patří například:
- Ruční kladení prepregu a vytvrzování v autoklávu[3]
- Strojní kladení prepregu s reaktoplastickou matricí ATP (“Automated Tape Laying”) a vytvrzování v autoklávu[4]
- Strojní kladení termoplastických prepregů[5]
- Šroubovicové navíjení za mokra[6]
- Kladení rovingového prepregu na otáčející se trn (AFP - “Automated Fiber Placement”)[7]
- Pultruze
Zvláštní skupinou předimpregnovaných materiálů jsou tzv. lisovací těsta – DMC (dough moulding compounds) a premixy – BMC (bulk moulding compounds) s výztužnými vlákny o délce 6-12-mm.[8]
Vlastnosti editovat
Hlavní výhody prepregů jsou vysoký podíl vláknové výztuže, stejnoměrnost a hladkost hotových dílů, které souvisí s předem definovatelným a přesným uložením výztuže.
Vyšší cena oproti ostatním kompozitním materiálům, poměrně značný odpad při zpracování a nutnost skladování při nízkých teplotách jsou nevýhody prepregů
Použití editovat
Z prepregů se vyrábí především kompozitní díly pro letectví a kosmonautiku.
Známé jsou také technicky náročné produkty jako radarové dómy, náběhové a brzdové klapky, kryty komunikačních přístrojů a turbin aj.
Literatura editovat
- Gottfried W. Ehrenstein Faserverbund-Kunststoffe : Werkstoffe - Verarbeitung - Eigenschaften, Hanser Verlag München Wien 2006, ISBN 3-446-22716-4
Reference editovat
- ↑ Definice prepregu: http://www.havel-composites.com/clanky/0-/74-Vseobecny-a-zakladny-popis-materialov-pouzivanych-pri-vyrobe-kompozitov.html Archivováno 21. 6. 2008 na Wayback Machine.
- ↑ Prepregová fólie s tloušťkou pod 25 µm (německy): http://www.victrex.com/de/victrex-library/press-releases/detail/detail.php?id=292 Archivováno 5. 12. 2009 na Wayback Machine.
- ↑ Ruční kladení prepregů (anglicky): http://www.me.gatech.edu/jonathan.colton/me4793/autoclave.pdf Archivováno 29. 12. 2009 na Wayback Machine.
- ↑ Strojní kladení duroplastického prepregu (anglicky): http://techcon.ncms.org/Symposium2005/presentations/Track%202/0155%20Evans.pdf Archivováno 20. 7. 2006 na Wayback Machine.
- ↑ Strojní kladení termoplastických prepregů (anglicky): http://scholar.lib.vt.edu/theses/public/etd-135510112972690/etd.pdf Archivováno 22. 11. 2009 na Wayback Machine.
- ↑ Three Types of Winding Technoology [online]. Unicompositte, 2020-06-02 [cit. 2023-03-08]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Direct Roving Placement Technology [online]. ECCM17, 2016-06-30 [cit. 2023-03-08]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Technoogie [online]. Doc. Ing. Zdeněk Kořínek, 2016 [cit. 2023-03-03]. Dostupné online.