У фізичних властивостях композиційних матеріалів переважають волокна.Це означає, що коли смола та волокна комбінуються, їхні властивості дуже подібні до властивостей окремих волокон.Дані випробувань показують, що армовані волокном матеріали є компонентами, які несуть найбільше навантаження.Тому вибір тканини має вирішальне значення при проектуванні композитних конструкцій.
Почніть процес з визначення типу армування, необхідного для вашого проекту.Звичайні виробники можуть вибирати з трьох поширених матеріалів армування: скловолокно, вуглецеве волокно та Kevlar® (арамідне волокно).Скловолокно, як правило, є вибором загального призначення, тоді як вуглецеві волокна пропонують високу жорсткість і Kevlar® високу стійкість до стирання.Майте на увазі, що типи тканин можна комбінувати в ламінаті, щоб утворити гібридні пакети з перевагами кількох матеріалів.
Коли ви визначитеся з колекцією тканин, виберіть щільність і стиль переплетення, які відповідають потребам вашої роботи.Чим легше тканина, тим легше її драпірувати на рельєфних поверхнях.Легкий ламінат також використовує менше смоли, тому в цілому ламінат легший.Оскільки тканини стають важчими, вони стають менш гнучкими.Середня вага зберігає достатню гнучкість для покриття більшості контурів, і вони значно сприяють міцності деталі.Вони дуже економічні та виробляють міцні та легкі компоненти для автомобільного, морського та промислового застосування.Плетені ровінги є відносно важкими арматурами, які зазвичай використовуються в суднобудуванні та виготовленні форм.
Спосіб виткання тканини вважається її візерунком або фасоном.Виберіть один із трьох поширених стилів плетіння: полотно, атлас і саржа.Стилі гладкого переплетення є найдешевшими та відносно найменш гнучкими, але вони добре тримаються разом під час різання.Часте схрещування ниток вгору/вниз знижує міцність полотняного переплетення, хоча їх все ще достатньо для всіх застосувань, крім найвищої продуктивності.
Атласне і саржеве переплетення м'якше і міцніше полотняного переплетення.У атласному ткацтві одна нитка качка плаває над трьома-семи іншими нитками основи, а потім пришивається під іншою.У цьому типі вільного переплетення нитка тягнеться довше, зберігаючи теоретичну міцність волокна.Саржеве переплетення пропонує компроміс між атласним і однотонним фасонами, з часто бажаним ефектом прикраси ялинкою.
Технічна порада: щоб додати тканині гнучкості, відріжте її від рулону під кутом 45 градусів.При такому крої навіть найгрубіші тканини краще драпіруються на силуеті.
Скловолоконна арматура
Скловолокно є основою індустрії композитів.Він використовувався в багатьох композитних додатках з 1950-х років, і його фізичні властивості добре вивчені.Склотканина легка, має помірну міцність на розтяг і стиск, витримує пошкодження та циклічні навантаження, а також проста в обробці.
Скловолокно є найбільш широко використовуваним з усіх доступних композитних матеріалів.В основному це пов'язано з його відносно низькою вартістю і помірними фізичними властивостями.Скловолокно чудово підходить для повсякденних проектів і деталей, для яких не потрібна додаткова міцність і довговічність волокнистої тканини.
Щоб максимізувати міцнісні властивості скловолокна, його можна використовувати з епоксидною смолою та затверджувати за допомогою стандартних методів ламінування.Він ідеально підходить для застосування в автомобільній, морській, будівельній, хімічній та авіаційній промисловості, а також часто використовується в спортивних товарах.
Посилення Kevlar®
Kevlar® був одним із перших високоміцних синтетичних волокон, які отримали визнання у промисловості армованих волокнами (FRP).Композитний матеріал Kevlar® легкий, має відмінну питому міцність на розрив і вважається високостійким до ударів і стирання.Загальні застосування включають легкі корпуси, такі як байдарки та каное, панелі фюзеляжу літаків і резервуари під тиском, стійкі до порізів рукавички, бронежилети тощо.Kevlar® використовується з епоксидними або вінілефірними смолами.
Армування вуглецевим волокном
Вуглецеве волокно містить понад 90% вуглецю та має найвищий межа міцності на розрив у галузі FRP.Фактично, він також має найвищу міцність на стиск і вигин у галузі.Після обробки ці волокна об’єднуються, утворюючи армуючі елементи з вуглецевого волокна, такі як тканини, джгути тощо.Армування вуглецевим волокном забезпечує високу питому міцність і жорсткість, і воно, як правило, дорожче, ніж інші армуючі волокна.
Щоб максимізувати міцнісні властивості вуглецевого волокна, його слід використовувати з епоксидною смолою та можна затвердіти за допомогою стандартних методів ламінування.Він ідеально підходить для застосування в автомобільній, морській та аерокосмічній промисловості, а також часто використовується в спортивних товарах.
Час публікації: 19 липня 2022 р