Prepreg to półprodukt kompozytowy, w którym zbrojenie (najczęściej włókna) jest już nasycone żywicą w kontrolowanych warunkach fabrycznych. Dzięki temu materiały prepregowe oferują najwyższą jakość, powtarzalność i precyzję w produkcji elementów kompozytowych.
Czym są prepregi?
Prepreg (pre-impregnated material) składa się z:
- zbrojenia (włókno węglowe, szklane, aramidowe),
- częściowo utwardzonej żywicy (najczęściej epoksydowej),
- ściśle kontrolowanej zawartości żywicy.
Materiał wymaga przechowywania w niskiej temperaturze i utwardzania w piecu lub autoklawie.
Dlaczego stosuje się materiały prepregowe?
Główne zalety prepregów:
- bardzo wysoka jakość laminatu,
- idealny stosunek włókno–żywica,
- minimalna porowatość,
- doskonałe właściwości mechaniczne,
- powtarzalność produkcji.
To rozwiązanie wybierane tam, gdzie nie ma miejsca na kompromisy jakościowe.
Rodzaje prepregów
1️⃣ Ze względu na zbrojenie
- prepregi węglowe (CFRP) – najwyższa sztywność i niska masa,
- prepregi szklane (GFRP) – tańsza alternatywa,
- prepregi aramidowe – odporność na udary.
2️⃣ Ze względu na żywicę
- epoksydowe (najczęstsze),
- wysokotemperaturowe,
- specjalistyczne (ognioodporne, toughened).
Gdzie stosuje się prepregi?
✈️ Prepregi w lotnictwie
To kluczowy materiał w lotnictwie i kosmonautyce:
- elementy strukturalne kadłubów,
- skrzydła i usterzenia,
- komponenty silników.
Prepregi pozwalają maksymalnie obniżyć masę przy zachowaniu wytrzymałości.
🏎️ Motorsport i high-performance
- monokoki,
- elementy aerodynamiczne,
- struktury bezpieczeństwa.
⚡ Energetyka i przemysł
- łopaty turbin wiatrowych (sekcje krytyczne),
- komponenty o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych.
Ograniczenia prepregów
Materiały prepregowe mają też wady:
- wysoka cena,
- konieczność chłodniczego magazynowania,
- ograniczony czas przydatności (out-time),
- wymagania sprzętowe (autoklaw).
Podsumowanie
Prepregi to najbardziej zaawansowane materiały kompozytowe klasy premium.
Stosuje się je tam, gdzie kluczowe są najwyższe właściwości mechaniczne, powtarzalność i niezawodność.
➡️ W kolejnych artykułach na kompozyty.net omówimy procesy autoklawowe, OOA oraz porównanie prepregów z infuzją i RTM.
