本公众号关于日本东丽公司已撰写40余篇原创类文章，更多有关东丽公司的精彩文章请点击日本东丽专辑（延伸阅读）。本文主要介绍了日本东丽公司研发的新一代中间产品——ToraycaET40型预浸料。
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ET40型预浸料概述
传统的UD预浸料可将单向排列的纤维与少的树脂结合在一起，因此具有优异性能，但当制造复杂形状时，由于角部处的纤维桥接，其有限的可成形性会产生各种缺陷，例如起皱、空隙和树脂富集等。
ToraycaET40作为东丽公司新款的创新型预浸料，它可同时提供高机械性能和优异的可成型性。ET40代表了可实现40％的可扩展和可转换。优异的可成型性可通过压缩成型实现复杂结构的加工，其机械性能与常规UD预浸料相当。这些特性可以大大减少周期时间，并提高大批量应用（例如汽车部件）的主动性。
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ET40型预浸料的加工
ET40预浸料是通过在单向UD预浸料中受控地引入缝隙（Slit）制成的，从而形成了一种单向SMC材料，其中纤维束有规律地沿相同方向排列。
ET40预浸料通过将特殊的缝隙图案引入到UD预浸料上
该方法可在成型过程中保持丝束的一致性和规则性，因此能够成型加工为复杂形状，如肋和深冲结构等，此外它还具有可扩展和可变形性，从而保持均匀的层压结构。
由于采用了特定的切缝模式，ET40能够达到UD预浸料的同等表面外观、模量以及80％以上的强度。
均匀的层板结构
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ET40型预浸料的应用
ToraycaET40预浸料具有常规UD预浸料相当的手感，可以通过压缩成型工艺进行3D成型，其成型示意图如下图所示。
通过压缩成型进行3D成型
成型前后效果对比图
用于金属结构加固时，即使同时叠加多层，也不会出现弹回现象。
在准各向同性堆叠材料中，虽然每层都引入了缝隙结构，但是Torayca?ET40预浸料的拉伸模量并未下降，而拉伸强度和冲击强度下降仅约20%，主要力学性能与常规UD预浸料性能对比如下表所示，其中对比用碳纤维采用T700s碳纤维，树脂选用了#2592树脂体系。
ToraycaET40可以适用于任何类型的UD预浸料和树脂体系，有3中类型的快速固化树脂系统可用于ET40的压缩成型。
综上可知，由于具有优异的可扩展和可变形、一次性成型和快速固化、可在压模中由扁平层压板形成多个肋条、类似于预成型过程中使用的机织织物优异的悬垂性等特点，ToraycaET40预浸料应用前景广阔，目前已用于车体、高尔夫球杆等结构中。
原创 钱 鑫 博士