Prepreg

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Prepregy jsou polotovary k výrobě vláknových kompozitů, jejichž hlavní složkou je výztuž předimpregnovaná částečně vytvrzenými pryskyřicemi. [1]

Prepregové listy se případně vrství do požadované tloušťky, dotvarují ve formách a dotvrdí se působením tepla a tlaku.

Prepreg je zkrácený tvar anglického preimpregnated fibres, česky: „předimpregnovaná vlákna“.

Výztuže[editovat | editovat zdroj]

Na výztuže se používají textilní materiály, zejména skleněná, uhlíková a aramidová vlákna.

Podle geometrie výztuže se dají rozeznávat prepregy

  • jednosměrné, s tloušťkou běžně 0,1-0,15 mm a jako fólie s tloušťkou pod 25 mikronů [2], vyrobené z rovingů
  • vícevrstvé, s jednotlivými vrstvami tkanin kladenými nad sebou navzájem pod různými úhly
  • kombinované s výztuží z tkanin a rohoží
  • s prostorově vázanou pletenou nebo tkanou výztuží
  • s výztuží ze sekaných vláken (technologie SMC)

Matrice[editovat | editovat zdroj]

K impregnaci prepregů se nejčastěji používají nenasycené polyesterové pryskyřice, vinylové a epoxidové pryskyřice.

Výroba a zpracování prepregů[editovat | editovat zdroj]

Impregnační látka má lehce lepkavou konzistenci, během ukládání výztuže nesmí ztuhnout a proto se chladí na cca. –21 °C.

Technologie následujícího zpracování se volí podle použitých materiálů a druhu výsledného kompozitu.

Ke známým způsobům výroby patří například:

  • Ruční kladení prepregu a vytvrzování v autoklávu [3]
  • Strojní kladení prepregu s reaktoplastickou matricí ATP (“Automated Tape Laying”) a vytvrzování v autoklávu [4]
  • Strojní kladení termoplastických prepregů [5]
  • Šroubovicové navíjení za mokra [6]
  • Kladení rovingového prepregu na otáčející se trn (AFP - “Automated Fiber Placement”)[7]
  • Pultruze

Zvláštní skupinou předimpregnovaných materiálů jsou tzv. lisovací těsta – DMC (dough moulding compounds) a premixy – BMC (bulk moulding compounds) s výztužnými vlákny o délce 6-12-mm. [8]

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Hlavní výhody prepregů jsou vysoký podíl vláknové výztuže, stejnoměrnost a hladkost hotových dílů, které souvisí s předem definovatelným a přesným uložením výztuže.

Vyšší cena oproti ostatním kompozitním materiálům, poměrně značný odpad při zpracování a nutnost skladování při nízkých teplotách jsou nevýhody prepregů

Použití[editovat | editovat zdroj]

Z prepregů se vyrábí především kompozitní díly pro letectví a kosmonautiku.

Známé jsou také technicky náročné produkty jako radarové dómy, náběhové a brzdové klapky, kryty komunikačních přístrojů a turbin aj.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Gottfried W. Ehrenstein Faserverbund-Kunststoffe : Werkstoffe - Verarbeitung - Eigenschaften, Hanser Verlag München Wien 2006, ISBN 3-446-22716-4

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Definice prepregu: http://www.havel-composites.com/clanky/0-/74-Vseobecny-a-zakladny-popis-materialov-pouzivanych-pri-vyrobe-kompozitov.html
  2. Prepregová folie s tloušťkou pod 25 µm (německy): http://www.victrex.com/de/victrex-library/press-releases/detail/detail.php?id=292
  3. Ruční kladení prepregů (anglicky): http://www.me.gatech.edu/jonathan.colton/me4793/autoclave.pdf
  4. Strojní kladení duroplastického prepregu (anglicky): http://techcon.ncms.org/Symposium2005/presentations/Track%202/0155%20Evans.pdf
  5. Strojní kladení termoplastických prepregů (anglicky): http://scholar.lib.vt.edu/theses/public/etd-135510112972690/etd.pdf
  6. Šroubovicové navíjení za mokra (anglicky): http://www.addax.com/technology/filament_winding.html
  7. Kladení rovingového prepregu na otáčející se trn (anglicky): http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930012986_1993012986.pdf
  8. Technologie výroby prepregů: http://www.volny.cz/zkorinek/technologie.pdf