Почему Необходимо Добавление Дополнительной Пленки Эпоксидной Смолы-Адгезива? Раскройте Максимальную Прочность Гибридного Соединения

Добавление дополнительной пленки эпоксидной смолы-адгезива является структурной необходимостью, а не необязательным улучшением. При изготовлении гибридных компонентов смолы, естественно присутствующей в углеродном препреге, недостаточно для заполнения сложных поверхностных полостей 3D-печатной подложки. Дополнительная пленка обеспечивает необходимый объем материала для заполнения зазора между подложкой и ламинатом, обеспечивая надежное соединение.

Стандартные препреги оптимизированы для плоского укладки и не имеют достаточного объема смолы для учета текстурированных топологий. Адгезивная пленка решает эту проблему, действуя как наполнитель и мост, создавая непрерывный путь передачи напряжений, который значительно повышает прочность детали на растяжение в плоскости, перпендикулярной слоям.

Механика соединения

Дефицит в препреговых материалах

Углеродный препрег разработан с точным соотношением смолы и волокна, рассчитанным для пропитки самих волокон и соединения плоских слоев.

Однако этот объем обычно недостаточен при контакте с неровной поверхностью 3D-печатной детали.

Подложки, напечатанные полиамидом 12 (PA12), часто имеют столбчатую или решетчатую топологию, которая создает значительное пространство для пустот. Стандартный препрег сам по себе не может заполнить эти полости.

Достижение полного инкапсулирования

Основная функция дополнительной эпоксидной пленки — действовать как армирующий материал.

В процессе отверждения эта пленка проникает в поверхностные особенности 3D-печатной подложки.

Это гарантирует, что столбики, решетки и текстуры поверхности полностью пропитаны и инкапсулированы, устраняя воздушные карманы, которые в противном случае ослабили бы структуру.

Структурные последствия

Создание непрерывного пути передачи напряжений

Чтобы гибридный материал функционировал правильно, нагрузка должна плавно передаваться между различными материалами.

Адгезивная пленка создает непрерывный путь передачи напряжений между подложкой из PA12 и ламинатом из полимера, армированного углеродным волокном (CFRP).

Без этой непрерывной среды в месте контакта будут накапливаться концентрации напряжений, что приведет к преждевременному расслоению.

Увеличение прочности на растяжение

Основным показателем этого соединения является его способность сопротивляться разрыву.

Обеспечивая полный контакт и устраняя пустоты, адгезивная пленка значительно увеличивает прочность на растяжение в плоскости, перпендикулярной слоям.

Этот конкретный тип прочности имеет решающее значение для предотвращения отслоения композитной оболочки от 3D-печатного сердечника под нагрузкой.

Понимание рисков упущения

Последствия пустот

Если адгезивная пленка опущена, соединение полагается исключительно на ограниченное количество смолы в препреге.

Это приводит к неполной пропитке, оставляя полости и пустоты между подложкой и ламинатом.

Эти пустоты действуют как места зарождения трещин, резко снижая механические характеристики и долговечность компонента.

Совместимость материалов

Важно отметить, что пленка действует как специфический химический мост между двумя различными материалами (PA12 и CFRP).

Опора только на механическое зацепление, без химической связи, обеспечиваемой полностью пропитанным адгезивом, часто приводит к слабому, ненадежному соединению.

Обеспечение производственного успеха

Сделайте правильный выбор для своей цели

Если ваш основной фокус — структурная долговечность: Вы должны использовать адгезивную пленку, которая создает избыток смолы, обеспечивая 100% заполнение пустот в топологии подложки.
Если ваш основной фокус — интеграция сложных решеток: Признайте, что стандартный препрег химически не способен пропитывать глубокие текстуры, и полагайтесь на пленку для облегчения инкапсулирования.

Дополнительная адгезивная пленка является критическим фактором, который превращает свободную сборку частей в единую, высокопроизводительную композитную структуру.

Сводная таблица:

Характеристика	Только углеродный препрег	С дополнительной эпоксидной адгезивной пленкой
Объем смолы	Низкий (оптимизирован для волокон)	Высокий (избыток для заполнения зазоров)
Пропитка поверхности	Плохая на текстурированных топологиях	Полное инкапсулирование решеток
Пустоты на стыке	Значительный риск воздушных карманов	Непрерывная среда без пустот
Передача напряжений	Прерывистая/Слабая	Непрерывный путь передачи напряжений
Прочность на растяжение	Низкое сопротивление в плоскости, перпендикулярной слоям	Максимальная прочность в плоскости, перпендикулярной слоям

Улучшите производство композитов с KINTEK

Не позволяйте отказам стыков ставить под угрозу ваши исследования материалов. KINTEK специализируется на комплексных решениях для лабораторных прессов, разработанных для удовлетворения самых требовательных требований к склеиванию. Независимо от того, изготавливаете ли вы высокопроизводительные аккумуляторные компоненты или передовые гибридные композиты, наш ассортимент ручных, автоматических, нагреваемых и многофункциональных прессов, включая модели холодного и горячего изостатического прессования, обеспечивает точный контроль температуры и давления, необходимый для идеального потока смолы и инкапсулирования без пустот.

Готовы оптимизировать процесс склеивания? Свяжитесь с нашими экспертами сегодня, чтобы найти идеальное решение для прессования, соответствующее уникальным исследовательским целям вашей лаборатории.

Ссылки

Hamed Abdoli, Simon Bickerton. Surface topology modification using 3D printing techniques to enhance the interfacial bonding strength between polymer substrates and prepreg carbon fibre-reinforced polymers. DOI: 10.1007/s00170-024-13217-3

Эта статья также основана на технической информации из Kintek Press База знаний .