预浸胶带,优异的强度和刚性
CFRTP UD胶带

概述和特点
UD胶带 UD胶带

什么是UD胶带?

旭化成正在致力于开发一系列复合热塑性树脂材料,以便用轻质树脂基替代品取代笨重的金属部件。
旭化成的UD胶带(单向胶带,单向纤维增强材料)是将碳纤维沿单一方向排列,然后用聚酰胺树脂浸渍碳纤维而形成的带状材料。UD胶带可以焊接到其他热塑性树脂材料上,并且当与注塑成型提供的出色的形状灵活性相结合时,可以用于制造多材料结构。这些轻质树脂基金属部件替代品包括由于强度和刚性不足而无法通过传统注塑成型生产的部件。

UD tape

UD胶带的主要优点

UD胶带具有 4 个主要优点,所有这些优点都源于使用从旭化成广泛的工程塑料目录中选择的专用聚酰胺树脂。

卓越的机械性能,包括比强度和比刚度

UD胶带出色的机械性能包括优异的比强度和比刚度。这些特性使UD胶带成为多种产品领域金属部件的轻质树脂替代品的理想材料:汽车部件、电子电气部件、飞机部件、运动和休闲产品、建筑材料等。

旭化成的UD胶带:与金属相比的典型材料特性
旭化成的UD胶带:与金属相比的典型材料特性

聚酰胺树脂在碳纤维中的高浸渍

UD胶带中使用的专用聚酰胺树脂表现出一个至关重要的特性:当加热超过其熔点时,它会进入低粘度的状态,使其能够自由地流过碳纤维之间的间隙,从而实现彻底渗透。这样产生的材料中,碳纤维和树脂以高度整体结构紧密地堆积在一起,从而大幅度提高了碳纤维的增强效果。

UDテープ断面写真

附着力强

UD胶带中使用的专用聚酰胺树脂具有精确控制的熔化和凝固行为。
这确保了当通过在热压机中堆叠多层UD胶带带来制造模制产品时,UD胶带层以高强度彼此粘合。类似地,对于涉及在UD胶带上加热至熔融状态的材料的注塑工艺,UD胶带会牢固地粘附到注塑材料上。

UDテープ 射出溶着性データ
UD胶带与注射之间的粘合力

吸水后材料性能的变化非常小

典型聚酰胺树脂的缺点是它们的材料性能会因吸水而降低。 UD 胶带中使用的专用聚酰胺树脂经过精心挑选,以尽可能地减少这种降解程度。

由于吸水而导致材料性能发生变化
由于吸水而导致材料性能发生变化

UD胶带的成型方法

01

热压成型

一种常见的成型方法是热压成型:从原材料片材中切出所需形状的多个副本,在模具中一层一层地放置在模具中,加热到 UD 胶带的熔化温度以上以产生熔融状态,然后冷却在施加的压力下将带层熔合成整体模制部件。

UDテープ 加熱プレス成形
变热压机

为了减少热压成型的周期时间,可以准备一块单独的UD胶带成型板,通过红外加热或其他方法加热以软化材料,然后插入保持在 80°C 左右的压模中,得到最终的产品模制组件。

UDテープ 加熱プレス成形2
等温压机
02

叠层成型

另一种方法是叠层成型,其中UD胶带在粘贴到组件上时通过激光加热熔化。这使得UD胶带仅适用于需要的区域和方向,确保材料资源的有效利用。

UDテープ レイアップ成形
叠层成型
03

缠绕成型

这种称为缠绕成型的方法涉及将UD胶带缠绕在旋转轴上,同时加热以熔化胶带。这使得可以制造管道、环和其他难以通过压制成型实现的形状。

UDテープ パイプ
UD 胶带制成的高强度管道
04

混合成型(包覆成型)

混合成型是一种在注射成型之前将由UD胶带制成的成型体放置在模具中的技术,从而产生结构增强的整体成型部件。这是提高成型制品强度的有效途径。

带有 UD 带环加固入口的注塑组件
带有 UD 带环加固入口的注塑组件
05

UD 胶带成型部件

切片是UD胶带的矩形片段,可以通过模压成型切割并形成组件。这种方法具有广泛的形状灵活性,使其成为生产复杂三维形状产品的强大工具。
特别是,带切的使用同时利用了UD胶带的两个关键优势——强度增强碳纤维的连续性和专用聚酰胺树脂的高流动性——以允许精密制造复杂的部件,包括具有肋状形状和形状的产品。带有细粒度刀片的微型齿轮。另一个优点是,基础树脂的高透明度确保由胶带切片模制的产品在外观上特别有吸引力。

由 UD 胶带印章形成的组件
由 UD 胶带印章形成的组件

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