Препрег: что это, особенности и сферы применения

1. Что это такое?
2. Особенности
3. Сферы применения

Что это такое?

Термин «препреги» (перейти к товарам) происходит от английского «pre-impregnated», что переводится как «предварительно пропитанный». Это полуфабрикаты от мира композитов: рулонные материалы, которые заранее обработаны полимерным связующим. Использование препрегов позволяет ускорить производство — это своего рода компромисс, делающий изготовление композитных материалов быстрее без риска существенно потерять в качестве готового изделия.

Изготавливается препрег пропиткой волокнистого материала расплавленным связующим — так называемый расплавный метод. Чуть менее популярна пропитка раствором с последующей сушкой, но она считается несколько менее экологичной по сравнению с расплавкой.

Аналог препрегу — семипрег, где пропитывается полимером только одна сторона. Схожими свойствами обладают полуфабрикаты, изготовленные по технологии RFI, а также дублирование. В первом случае производство подразумевает послойную выкладку волокнистого и связующего сырья. Во втором пленка приклеивается к материалу и прессуется холодными валками.

Особенности

Самые популярные препреги делаются на основе эпоксидных смол (перейти к товарам) повышенной вязкости, методом расплавки, о котором говорилось выше. Они двухсторонние и выглядят как клейкая лента, липкие стороны которой прикрыты защитной пленкой.

Изготавливается препрег обычно так:

необходимая форма выкраивается по шаблону;
слои выкладываются на оснастку поэтапно;
полученная деталь проходит формование.

Формование происходит как в прессе, так и в специальном вакуумном мешке для создания препрегов, с дальнейшей обработкой в автоклаве (перейти к товарам). Вакуумный мешок состоит из нескольких слоев — это препрег, жертвенная ткань (перейти к товарам), разделительная пленка с перфорацией, слой для впитывания и непосредственно пленка вакуумного мешка. Впрочем, это не слишком строгая схема — как препреги изменяются в зависимости от сферы использования, так и схема может варьироваться.

Сферы применения

Препреги используются во всех сферах, где применяются композиты. Например, без них не обойтись в авиа- и судостроении, где с их помощью производятся легкие и прочные корпуса, в ветряной энергетике, где из них делают лопасти ветрогенераторов, в радиоэлектронике. В медицине из них делают ортезы, обходясь без тяжелых металлических шин и облегчая таким образом перемещение пациентов.

Современные автомобили также имеют в себе элементы препрегов — из них производят ненесущие детали кузова. Наконец, они стали незаменимой частью спорта, поскольку из них делают разного рода инвентарь.

Во многих сферах композиты заменили металлические изделия, поскольку отличаются почти не уступающей металлу прочностью, и при этом значительно легче по весу.