Fizyczne właściwości materiałów kompozytowych są zdominowane przez włókna. Oznacza to, że po połączeniu żywicy i włókien ich właściwości są bardzo podobne do właściwości poszczególnych włókien. Dane testowe pokazują, że materiały wzmocnione włóknami to elementy przenoszące większość obciążenia. Dlatego wybór tkaniny ma kluczowe znaczenie przy projektowaniu konstrukcji kompozytowych.
Rozpocznij proces, określając rodzaj wzmocnienia potrzebnego w twoim projekcie. Typowni producenci mogą wybierać spośród trzech wspólnych materiałów zbrojeniowych: włókna szklanego, włókna węglowego i Kevlar® (włókno aramidowe). Włókna szklane są zwykle wyborem ogólnego przeznaczenia, podczas gdy włókna węglowe zapewniają wysoką sztywność i oporność na otarcia Kevlar®. Należy pamiętać, że typy tkanin można łączyć w laminatach, tworząc stosy hybrydowe z zaletami więcej niż jednego materiału.
Gdy zdecydujesz się na kolekcję tkanin, wybierz wagę i splot styl, który odpowiada potrzebom pracy. Im uncja tkaniny, tym łatwiej jest go przerywać nad wysoce wyprofilowanymi powierzchniami. Lekki używa również mniej żywicy, więc ogólny laminat jest nadal lżejszy. Ponieważ tkaniny stają się cięższe, stają się mniej elastyczne. Średnia waga zachowuje wystarczającą elastyczność, aby pokryć większość konturów, i znacząco przyczyniają się do siły części. Są bardzo ekonomiczne i wytwarzają silne i lekkie komponenty do zastosowań motoryzacyjnych, morskich i przemysłowych. Pletające się Rovings to stosunkowo ciężkie wzmocnienia powszechnie stosowane w budowaniu statków i tworzeniu pleśni.
Sposób, w jaki tkany jest materiał, jest uważany za jego wzór lub styl. Wybierz spośród trzech wspólnych stylów splotu: zwykłe, satyny i twill. Style na zwykłym splocie są najtańsze i stosunkowo najmniej elastyczne, ale dobrze trzymają się razem po cięciu. Częste przekraczanie nici w górę/w dół zmniejsza wytrzymałość splotu zwykłego, chociaż nadal są wystarczające dla wszystkich zastosowań o najwyższej wydajności.
Satinowe i twill splot są bardziej miękkie i silniejsze niż splot zwykły. W satynowym tkaniu jedna nici wątku unosi się na trzech do siedmiu innych nici osnowy, a następnie jest szyte pod drugim. W tym typu luźnego splotu nić działa dłużej, utrzymując teoretyczną wytrzymałość włókien. Twill Weave oferuje kompromis między satyną i zwykłymi stylami, z często pożądanym efektem upiększania jodełka.
Wskazówka techniczna: Aby dodać elastyczność do materiału, pokrój ją z rolki pod kątem 45 stopni. Po przecięciu w ten sposób nawet najtrudniejsze tkaniny lepiej przesuwają sylwetkę.
Wzmocnienie włókna szklanego
Fibreglass jest podstawą branży kompozytów. Był używany w wielu złożonych zastosowaniach od lat 50. XX wieku, a jego właściwości fizyczne są dobrze zrozumiane. Włókno szklane jest lekkie, ma umiarkowaną wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie, może wytrzymać uszkodzenia i cykliczne obciążenia i jest łatwy w obsłudze.
Włókno szklane jest najczęściej stosowane ze wszystkich dostępnych materiałów kompozytowych. Wynika to głównie ze stosunkowo niskich i umiarkowanych właściwości fizycznych. Włókno szklane jest świetne do codziennych projektów i części, które nie wymagają tak dużej ilości wytrzymałości i trwałości.
Aby zmaksymalizować właściwości wytrzymałości włókna szklanego, można go stosować z epoksydą i można go wyleczyć za pomocą standardowych technik laminowania. Jest idealny do zastosowań w przemyśle motoryzacyjnym, morskim, budowlanym, chemicznym i lotniczym i jest często stosowany w towarach sportowych.
Wzmocnienie Kevlar®
Kevlar® był jednym z pierwszych syntetycznych włókien o wysokiej wytrzymałości, które zyskały akceptację w branży tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami (FRP). Kevlar® z kompozytem jest lekka, ma doskonałą specyficzną wytrzymałość na rozciąganie i jest uważany za wysoce odporny na wpływ i ścieranie. Wspólne zastosowania obejmują lekkie kadłuby, takie jak kajaki i kajaki, panele kadłubowe samolotu i naczynia ciśnieniowe, wycinane rękawiczki, zbroja ciała i wiele innych. Kevlar® jest stosowany z żywicami epoksydowymi lub estrowymi winylowymi.
Wzmocnienie włókien węglowych
Włókno węglowe zawiera ponad 90% węgla i ma najwyższą najwyższą wytrzymałość na rozciąganie w branży FRP. W rzeczywistości ma również najwyższą siłę ściskającą i zginającą w branży. Po przetworzeniu włókna te łączą się, tworząc wzmocnienia z włókna węglowego, takie jak tkaniny, holowniki i wiele innych. Wzmocnienie włókien węglowych zapewnia wysoką wytrzymałość i sztywność i jest ogólnie droższe niż inne wzmocnienia włókien.
Aby zmaksymalizować właściwości wytrzymałości włókna węglowego, należy go stosować z epoksydą i można go wyleczyć za pomocą standardowych technik laminowania. Jest idealny do zastosowań w motoryzacyjnej, morskiej i lotniczej i jest często stosowana w artykule sportowych.
Czas po: 19-19-2022
