В физических свойствах композиционных материалов преобладают волокна.Это означает, что когда смола и волокна объединены, их свойства очень похожи на свойства отдельных волокон.Данные испытаний показывают, что материалы, армированные волокном, являются компонентами, которые несут наибольшую нагрузку.Поэтому выбор ткани имеет решающее значение при проектировании композитных конструкций.
Начните процесс с определения типа армирования, необходимого в вашем проекте.Типичные производители могут выбирать из трех распространенных армирующих материалов: стекловолокно, углеродное волокно и кевлар® (арамидное волокно).Стекловолокно, как правило, является универсальным выбором, в то время как углеродное волокно обеспечивает высокую жесткость и высокую стойкость к истиранию Kevlar®.Имейте в виду, что типы тканей можно комбинировать в ламинате, чтобы сформировать гибридные стопки с преимуществами более чем одного материала.
После того, как вы определились с коллекцией тканей, выберите вес и стиль плетения, которые соответствуют потребностям вашей работы.Чем легче унция ткани, тем легче драпировать поверхности с четкими контурами.Легкий также использует меньше смолы, поэтому общий ламинат все еще легче.Когда ткани становятся тяжелее, они становятся менее гибкими.Средний вес сохраняет достаточную гибкость, чтобы покрыть большинство контуров, и они вносят значительный вклад в прочность детали.Они очень экономичны и производят прочные и легкие компоненты для автомобильного, морского и промышленного применения.Плетеные ровинги представляют собой относительно тяжелое армирование, обычно используемое в судостроении и производстве пресс-форм.
Способ плетения ткани считается ее узором или стилем.Выберите один из трех распространенных стилей переплетения: однотонный, атласный или саржевой.Стили с полотняным переплетением являются самыми дешевыми и относительно наименее гибкими, но они хорошо держатся при разрезании.Частые перекрещивания нитей вверх/вниз снижают прочность полотняного переплетения, хотя их по-прежнему достаточно для всех приложений, кроме самых высокопроизводительных.
Сатиновое и саржевое переплетения мягче и прочнее полотняного переплетения.При атласном ткачестве одна уточная нить накладывается на три-семь других основных нитей, а затем прошивается под другой.В этом типе рыхлого переплетения нить идет длиннее, сохраняя теоретическую прочность волокна.Саржевое переплетение предлагает компромисс между атласным и однотонным фасоном, с часто желательным эффектом украшения «елочкой».
Технический совет: чтобы сделать ткань более гибкой, отрежьте ее от рулона под углом 45 градусов.При таком крое даже самые грубые ткани лучше драпируются по силуэту.
Армирование стекловолокном
Стекловолокно является основой индустрии композитов.Он использовался во многих композитных приложениях с 1950-х годов, и его физические свойства хорошо изучены.Стеклопластик легкий, обладает умеренной прочностью на растяжение и сжатие, устойчив к повреждениям и циклическим нагрузкам, прост в обращении.
Стекловолокно является наиболее широко используемым из всех доступных композитных материалов.В основном это связано с его относительно низкой стоимостью и умеренными физическими свойствами.Стекловолокно отлично подходит для повседневных проектов и деталей, которые не требуют дополнительной прочности и долговечности волокнистой ткани.
Чтобы максимизировать прочностные свойства стекловолокна, его можно использовать с эпоксидной смолой и отверждать с помощью стандартных методов ламинирования.Он идеально подходит для применения в автомобильной, морской, строительной, химической и авиационной промышленности и часто используется в спортивных товарах.
Усиление Kevlar®
Kevlar® был одним из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в производстве армированных волокном пластиков (FRP).Композитный материал Kevlar® имеет малый вес, обладает отличной удельной прочностью на растяжение и считается очень стойким к ударам и истиранию.Общие области применения включают легкие корпуса, такие как каяки и каноэ, панели фюзеляжа самолетов и сосуды под давлением, стойкие к порезам перчатки, бронежилеты и многое другое.Kevlar® используется с эпоксидными или винилэфирными смолами.
Армирование углеродным волокном
Углеродное волокно содержит более 90% углерода и имеет самый высокий предел прочности на растяжение в индустрии FRP.Фактически, он также имеет самую высокую прочность на сжатие и изгиб в отрасли.После обработки эти волокна объединяются в армирующие материалы из углеродного волокна, такие как ткани, жгуты и многое другое.Армирование углеродным волокном обеспечивает высокую удельную прочность и жесткость и, как правило, дороже, чем армирование другими волокнами.
Чтобы максимизировать прочностные свойства углеродного волокна, его следует использовать с эпоксидной смолой, и его можно отверждать с помощью стандартных методов ламинирования.Он идеально подходит для применения в автомобильной, морской и аэрокосмической промышленности и часто используется в спортивных товарах.
Время публикации: 19 июля 2022 г.