SunForce™：一種泡沫芯材，有助於降低成本並提高FRP複合材料的形狀靈活性

FRP複合材料的特點

近年來，為了減輕汽車、飛機和其他設備部件的重量並提高其剛度，由玻璃纖維或碳纖維增強塑料（FRP）和泡沫材料層壓而成的複合材料的應用日益廣泛。

一般來說，零件越厚，最外層強度越高，其剛度越大。透過這種複合材料的製造方法，可以利用輕質泡棉增加厚度，同時在表面鋪設高強度FRP層，從而製造出輕質且高剛度的零件。

眾所周知的複合材料核心材料包括蜂窩、輕木（一種木材）和泡沫，但由 FRP 和泡沫製成的複合材料因其強度無各向異性、形狀靈活、無需粘合劑即可組合且相對便宜而備受關注。

FRP與泡棉芯材複合製程面臨的挑戰

然而，以製造由 FRP 和泡沫芯材製成的複合材料而聞名的高壓釜法、PCM（預浸料壓縮成型）法和 RTM（樹脂傳遞成型）法等方法，在複合過程中通常需要超過 100°C 的高耐熱性。

因此，適用的泡沫材料有限，而且大多數耐高溫泡沫材料都是片狀的，需要預先切割，這導致加工成本高、生產效率低。

SunForce™工程塑膠泡棉珠適用於FRP複合材質芯材

旭化成提出採用 PCM 方法將工程塑膠泡棉珠「SunForce™」模塑成複合芯材，FRP 是其中一種複合方法。

SunForce™是一種由改性 PPE 樹脂（改性聚苯醚樹脂）製成的泡沫珠，它結合了改性 PPE 的耐熱性、尺寸穩定性和低吸水率，以及泡沫珠的輕盈、隔熱和可成型性。

此外，由於Sunforce™是透過模內發泡成型的，因此它在大量生產中表現出色，尤其適用於中小尺寸零件。

採用Sunforce™技術的FRP複合材料的主要特點

以相變材料（PCM）法製備的Sunforce™和FRP複合材料的特性如下：

特性1：耐熱性

由於SunForce™具有很高的耐熱性，因此在 PCM 製程中不會出現明顯的缺陷，例如收縮，而且其模內成型可以製造出具有複雜形狀（如曲面）的 FRP 複合材料。

特點二：大規模生產（降低成本）

Sunforce™在成本和大規模生產方面具有優勢。

由於Sunforce™是透過模內發泡成型的，因此無需切割等預處理。因此，如下圖所示，它為需要成型和中高批量生產 FRP 複合材料的應用提供了顯著的優勢。

特性3：可成形性（形狀靈活性）

Sunforce™可透過模內發泡成型，進而產生曲面等複雜形狀的 FRP 複合材料。

特點四：低吸水率

Sunforce™是一種採用低吸水率 m-PPE 樹脂製成的閉孔結構泡沫，與其他與 FRP 一起使用的泡沫相比，其吸水率更低。

特徵5：無線電波滲透性

SunForce™是一種基於 m-PPE 樹脂的泡棉材料，其介電性能低，因此具有極低的介電常數。因此，當用作 FRP 複合材料的芯材時，可以在保持輕質和高剛度的同時，實現極高的無線電波滲透性。

此外，透過控制SunForce™和 FRP 每一層的厚度，可以製造出在正面和斜向方向上透光率均有所提高的複合材料。

這些特性使其適用於需要高功率無線電波發射和接收的應用（例如基地台、安裝在汽車、飛機、無人機等上的雷達罩以及無線電力供電罩）。

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如上所述，使用SunForce™作為 FRP 複合材料的泡沫芯材，可以高批量生產出輕盈、高剛度、複雜形狀的 FRP 複合材料。

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