Фізічныя ўласцівасці кампазітных матэрыялаў у асноўным залежаць ад валокнаў. Гэта азначае, што пры спалучэнні смалы і валокнаў іх уласцівасці вельмі падобныя да ўласцівасцей асобных валокнаў. Дадзеныя выпрабаванняў паказваюць, што матэрыялы, армаваныя валакном, з'яўляюцца кампанентамі, якія нясуць найбольшую нагрузку. Таму выбар тканіны мае вырашальнае значэнне пры праектаванні кампазітных канструкцый.
Пачніце працэс з вызначэння тыпу армавання, неабходнага для вашага праекта. Звычайныя вытворцы могуць выбраць адзін з трох распаўсюджаных матэрыялаў для армавання: шкловалакно, вугляроднае валакно і Kevlar® (араміднае валакно). Шкловалакно, як правіла, з'яўляецца універсальным выбарам, у той час як вугляродныя валокны забяспечваюць высокую калянасць, а Kevlar® — высокую ўстойлівасць да ізаляцыі. Майце на ўвазе, што тыпы тканін можна камбінаваць у ламінаце для стварэння гібрыдных стэкаў з перавагамі больш чым аднаго матэрыялу.
Пасля таго, як вы вызначыліся з калекцыяй тканін, абярыце патрэбы вашай працы па шчыльнасці і стылі пляцення. Чым лягчэйшая тканіна, тым лягчэй яе накідваць на паверхні з высокай рэльефнасцю. Лёгкія тканіны таксама выкарыстоўваюць менш смалы, таму ламінат у цэлым яшчэ лягчэйшы. Па меры таго, як тканіны становяцца цяжэйшымі, яны становяцца менш гнуткімі. Сярэдняй шчыльнасці тканіны захоўваюць дастатковую гнуткасць, каб пакрыць большасць контураў, і яны ўносяць значны ўклад у трываласць дэталі. Яны вельмі эканамічныя і з іх можна вырабляць трывалыя і лёгкія кампаненты для аўтамабільнай, марской і прамысловай прамысловасці. Плётаныя роўнінгі - гэта адносна цяжкае армаванне, якое звычайна выкарыстоўваецца ў суднабудаванні і вытворчасці прэс-формаў.
Спосаб пляцення тканіны лічыцца яе ўзорам або стылем. Выберыце адзін з трох распаўсюджаных стыляў пляцення: гладкае, атласнае і саржавае. Стылі гладкага пляцення з'яўляюцца самымі таннымі і адносна найменш гнуткімі, але яны добра трымаюцца пры разразанні. Частае скрыжаванне нітак уверх/уніз зніжае трываласць гладкага пляцення, хоць яны ўсё яшчэ дастатковыя для ўсіх ужыванняў, акрамя самых высокіх.
Атласнае і саржавае перапляценне больш мяккія і трывалыя, чым палатнянае. У атласным перапляценні адна ўтокавая нітка плавае над трыма-сямю іншымі ніткамі асновы, а затым падшываецца пад іншую. У гэтым тыпе свабоднага перапляцення нітка ідзе даўжэй, захоўваючы тэарэтычную трываласць валакна. Саржавае перапляценне прапануе кампраміс паміж атласным і аднатонным стылямі, часта з пажаданым эфектам упрыгожвання «ялінкай».
Тэхнічная парада: каб тканіна была больш гнуткай, адрэжце яе з рулона пад вуглом 45 градусаў. Пры такім разрэзе нават самыя грубыя тканіны лепш драпіруюцца па сілуэце.
Армаванне шкловалакном
Шкловалакно з'яўляецца асновай індустрыі кампазітаў. Яно выкарыстоўваецца ў многіх кампазітных вырабах з 1950-х гадоў, і яго фізічныя ўласцівасці добра вывучаны. Шкловалакно лёгкае, мае ўмераную трываласць на расцяжэнне і сціск, можа вытрымліваць пашкоджанні і цыклічныя нагрузкі, а таксама лёгка апрацоўваецца.
Шкловалакно з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным з усіх даступных кампазітных матэрыялаў. Гэта ў асноўным звязана з яго адносна нізкім коштам і ўмеранымі фізічнымі ўласцівасцямі. Шкловалакно выдатна падыходзіць для паўсядзённых праектаў і дэталяў, якія не патрабуюць столькі валакністага валакна, дадатковай трываласці і даўгавечнасці.
Каб максімальна павялічыць трываласць шкловалакна, яго можна выкарыстоўваць з эпаксіднай смалой і зацвярдзець з выкарыстаннем стандартных метадаў ламінавання. Яно ідэальна падыходзіць для прымянення ў аўтамабільнай, марской, будаўнічай, хімічнай і авіяцыйнай прамысловасці, а таксама часта выкарыстоўваецца ў спартыўных таварах.
Армаванне з кевлару®
Kevlar® быў адным з першых высокатрывалых сінтэтычных валокнаў, якія атрымалі прызнанне ў прамысловасці армаваных валакном пластмас (FRP). Кампазітны Kevlar® лёгкі, мае выдатную ўдзельную трываласць на расцяжэнне і лічыцца вельмі ўстойлівым да ўдараў і ізаляцыі. Распаўсюджаныя сферы прымянення ўключаюць лёгкія карпусы, такія як каякі і каноэ, панэлі фюзеляжа самалётаў і сасуды пад ціскам, пальчаткі, устойлівыя да парэзаў, бронекамізэлькі і многае іншае. Kevlar® выкарыстоўваецца з эпаксіднымі або вінілаэфірнымі смоламі.
Армаванне вугляродным валакном
Вугляроднае валакно змяшчае больш за 90% вугляроду і мае найвышэйшую мяжу трываласці на расцяжэнне ў прамысловасці FRP. Больш за тое, яно таксама мае найвышэйшую трываласць на сціск і выгіб у галіне. Пасля апрацоўкі гэтыя валокны аб'ядноўваюцца, утвараючы вугляроднае армаванне, такое як тканіны, жгуты і іншае. Армаванне з вугляроднага валакна забяспечвае высокую ўдзельную трываласць і калянасць, і яно, як правіла, даражэйшае за іншыя валакністыя арматуры.
Каб максімальна павялічыць трываласць вугляроднага валакна, яго варта выкарыстоўваць з эпаксіднай смалой, і яго можна зацвярдзець з дапамогай стандартных метадаў ламінавання. Яно ідэальна падыходзіць для прымянення ў аўтамабільнай, марской і аэракасмічнай прамысловасці, а таксама часта выкарыстоўваецца ў спартыўных таварах.
Час публікацыі: 19 ліпеня 2022 г.
