全面了解日本東麗:ET40型新一代預浸料產品
東麗株式會社成立于 1926 年,其前身是東洋人造絲公司,1970 年 1 月,東麗從公司名稱中去掉“人造絲”一詞,更名為“東麗株式會社”,是著名的以有機合成、高分子化學、生物化學為核心技術的高科技跨國企業,目前東麗在23個和地區擁有 226 家公司。
本公眾號關于日本東麗公司已撰寫40余篇原創類文章,更多有關東麗公司的精彩文章請點擊日本東麗專輯(延伸閱讀)。本文主要介紹了日本東麗公司研發的新一代中間產品——ToraycaET40型預浸料。
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ET40型預浸料概述
傳統的UD預浸料可將單向排列的纖維與少的樹脂結合在一起,因此具有優異性能,但當制造復雜形狀時,由于角部處的纖維橋接,其有限的可成形性會產生各種缺陷,例如起皺、空隙和樹脂富集等。
ToraycaET40作為東麗公司新款的創新型預浸料,它可同時提供高機械性能和優異的可成型性。ET40代表了可實現40%的可擴展和可轉換。優異的可成型性可通過壓縮成型實現復雜結構的加工,其機械性能與常規UD預浸料相當。這些特性可以大大減少周期時間,并提高大批量應用(例如汽車部件)的主動性。
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ET40型預浸料的加工
ET40預浸料是通過在單向UD預浸料中受控地引入縫隙(Slit)制成的,從而形成了一種單向SMC材料,其中纖維束有規律地沿相同方向排列。
ET40預浸料通過將特殊的縫隙圖案引入到UD預浸料上
該方法可在成型過程中保持絲束的一致性和規則性,因此能夠成型加工為復雜形狀,如肋和深沖結構等,此外它還具有可擴展和可變形性,從而保持均勻的層壓結構。
由于采用了特定的切縫模式,ET40能夠達到UD預浸料的同等表面外觀、模量以及80%以上的強度。
均勻的層板結構
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ET40型預浸料的應用
ToraycaET40預浸料具有常規UD預浸料相當的手感,可以通過壓縮成型工藝進行3D成型,其成型示意圖如下圖所示。
通過壓縮成型進行3D成型
成型前后效果對比圖
用于金屬結構加固時,即使同時疊加多層,也不會出現彈回現象。
在準各向同性堆疊材料中,雖然每層都引入了縫隙結構,但是Torayca?ET40預浸料的拉伸模量并未下降,而拉伸強度和沖擊強度下降僅約20%,主要力學性能與常規UD預浸料性能對比如下表所示,其中對比用碳纖維采用T700s碳纖維,樹脂選用了#2592樹脂體系。
ToraycaET40可以適用于任何類型的UD預浸料和樹脂體系,有3中類型的快速固化樹脂系統可用于ET40的壓縮成型。


綜上可知,由于具有優異的可擴展和可變形、一次性成型和快速固化、可在壓模中由扁平層壓板形成多個肋條、類似于預成型過程中使用的機織織物優異的懸垂性等特點,ToraycaET40預浸料應用前景廣闊,目前已用于車體、高爾夫球桿等結構中。
原創 錢 鑫 博士









































