プリプレグ硬化に対する昇温速度の影響

Alphaテクノロジーはパッケージサンプルレオロジー計（ESR）を用いて、プリプレグ複合材料のレオロジー挙動と機械的性質に対する加工パラメータの影響を評価した。次のパラメータがあります。

1. こうかおんど
2. しょうおんそくど
3. 停止時間

本文では、昇温速度を検討し、最適な樹脂流動と有効な繊維含浸を実現するための適切な昇温速度を決定するための重要な役割を検討する。

これはこの研究結果とAlpha社のPremier ESR®を検討するものである®企業のプリプレグ材料プロセスの最適化目標の実現を支援する上で役立つ3つの記事シリーズの2つ目。右側の表に情報登録を記入して、新しい記事が公開されたときに通知を受けるようにします。私たちが研究している他の重要な加工パラメータの詳細については，完全な研究レポートをダウンロードしてください。

昇温速度とは？

昇温速度とは、プリプレグ材料の硬化中に温度が上昇する速度を指す。昇温速度は硬化炉が最高硬化温度に達するのに必要な時間を決定し、さらに硬化過程全体の持続時間を決定した。

プリプレグの構造方式によって、プリプレグの硬化率が繊維の周囲の樹脂の流れと繊維の浸漬速度に影響を与えることが決定されるため、プリプレグの硬化率は特に重要である。適切な昇温速度を決定することは、最適な樹脂流と有効な繊維含浸を実現する鍵である。この2つのパラメータは、硬化後のプリプレグ複合材料の機械的完全性と細孔含有量を決定する。

Alpha TechnologiesのPremier ESRはデジタル制御温度制御システムを搭載し、加工温度を正確に制御することができる。ESRの昇温速度範囲は毎分0.2°Cから50°Cであり、強制空冷システムは降温速度を毎分30°Cまで最大にすることができる。この正確な制御は異なる生産過程をより正確にシミュレーションし、信頼できる意思決定を行うためにより価値のあるデータを提供することができる。

プリプレグ硬化後の最終性能に対する昇温速度の影響

本研究では、Alpha科学技術は毎分1°C、2.5°C、5°C、10°C及び20°Cの昇温速度がプリプレグ硬化に与える影響を試験した。最高硬化温度を設定するのに必要な時間は約30〜120分である。

急速昇温速度

昇温速度が速すぎると、樹脂が最適な流れと浸漬を実現するのに十分な時間を得られなくなる。これにより、樹脂分布のばらつき、乾燥斑及び孔隙の増加及び硬化の不完全性が生じる可能性がある。

かんそくしょうおんそくど

低速昇温速度は樹脂を十分な時間流動させ、繊維を十分に湿らせることができ、これは最適な浸漬効果を実現し、細孔、乾燥斑、その他の問題の発生を減らすために重要である。プリプレグ材料の機械的性質と全体的な品質を向上させた。

しかし、昇温速度が遅いほど良いというわけではない。今回の実験で、Alphaは毎分5°Cの昇温速度が安定した樹脂流動を両立し、最適な機械性能の要求を満たし、硬化終了時に最適な貯蔵弾性率を達成できることを発見した。毎分5°Cの昇温速度はまた、硬化の開始と終了の時間間隔を短縮した。

特定のプリプレグ材料の理想的な昇温速度を決定することは、生産効率を最適化し、最終製品の優れた品質を実現する鍵である。