A kompozit anyagok fizikai tulajdonságait a szálak uralják. Ez azt jelenti, hogy amikor a gyantát és a szálakat kombinálják, tulajdonságaik nagyon hasonlóak az egyes szálak tulajdonságaihoz. A vizsgálati adatok azt mutatják, hogy a szálerősítésű anyagok azok az alkatrészek, amelyek a terhelés nagy részét viselik. Ezért a szövet kiválasztása kritikus fontosságú a kompozit szerkezetek tervezésekor.
Kezdje a folyamatot a projekthez szükséges megerősítés típusának meghatározásával. A tipikus gyártók három gyakori erősítőanyag közül választhatnak: üvegszál, szénszál és Kevlar® (aramidszál). Az üvegszálak általában az általános célú választásnak számítanak, míg a szénszálak nagy merevséget, a Kevlar® pedig nagy kopásállóságot kínálnak. Ne feledje, hogy a szövettípusok laminátumokban kombinálhatók hibrid rétegek létrehozásával, amelyek egynél több anyag előnyeit élvezik.
Miután kiválasztott egy szövetkollekciót, válasszon olyan súlyt és szövési stílust, amely megfelel a munkája igényeinek. Minél könnyebb az anyag, annál könnyebben drapériázható erősen kontúrozott felületeken. A könnyű anyagok kevesebb gyantát is használnak, így az egész laminátum továbbra is könnyebb. Ahogy a szövetek nehezebbek lesznek, kevésbé rugalmasak. A közepes súlyúak elegendő rugalmasságot biztosítanak ahhoz, hogy lefedjék a legtöbb kontúrt, és jelentősen hozzájárulnak az alkatrész szilárdságához. Nagyon gazdaságosak, és erős és könnyű alkatrészeket biztosítanak autóipari, tengeri és ipari alkalmazásokhoz. A fonott előfonatok viszonylag nehéz megerősítések, amelyeket általában a hajógyártásban és a formagyártásban használnak.
A szövet szövésének módja a mintázatát vagy stílusát jelenti. Három gyakori szövési mód közül választhat: sima, szatén és sávoly. A sima szövésűek a legolcsóbbak és viszonylag legkevésbé rugalmasak, de vágáskor jól összetartanak. A szálak gyakori fel/le keresztezése csökkenti a sima szövés szilárdságát, bár a legnagyobb teljesítményű alkalmazások kivételével mindenhez elegendőek.
A szatén és a sávolykötésű textilek puhábbak és erősebbek, mint a sima szövésűek. A szaténszövésnél az egyik vetülékfonal három-hét másik láncfonal felett úszik, majd egy másik alá varrják. Ennél a laza szövéstípusnál a szál hosszabb, így megőrzi a szál elméleti szilárdságát. A sávolykötésű textil kompromisszumot kínál a szatén és az egyszínű stílusok között, a gyakran kívánatos halszálkamintás díszítőhatással.
Technikai tipp: A rugalmasabb anyag érdekében vágd le a tekercsről 45 fokos szögben. Így vágva még a legdurvább anyagok is jobban ráesnek a sziluettre.
Üvegszálas megerősítés
Az üvegszál a kompozitipar alapja. Az 1950-es évek óta számos kompozit alkalmazásban használják, és fizikai tulajdonságai jól ismertek. Az üvegszál könnyű, mérsékelt szakító- és nyomószilárdsággal rendelkezik, ellenáll a sérüléseknek és a ciklikus terheléseknek, és könnyen kezelhető.
Az üvegszál a legszélesebb körben használt kompozit anyag az összes elérhető közül. Ez főként viszonylag alacsony költségének és mérsékelt fizikai tulajdonságainak köszönhető. Az üvegszál kiválóan alkalmas mindennapi projektekhez és olyan alkatrészekhez, amelyek nem igényelnek annyi szálas anyagot, plusz szilárdságot és tartósságot.
Az üvegszál szilárdsági tulajdonságainak maximalizálása érdekében epoxi gyantával használható, és standard laminálási technikákkal kikeményíthető. Ideális az autóiparban, a hajózásban, az építőiparban, a vegyiparban és a repülőgépiparban, és gyakran használják sportfelszerelésekben is.
Kevlar® erősítés
A Kevlar® volt az egyik első nagy szilárdságú szintetikus szál, amely elfogadottá vált a szálerősítésű műanyagok (FRP) iparában. A kompozit minőségű Kevlar® könnyű, kiváló fajlagos szakítószilárdsággal rendelkezik, és rendkívül ütés- és kopásállónak tekinthető. Gyakori alkalmazási területek közé tartoznak a könnyű hajótestek, például kajakok és kenuk, repülőgéptörzs-panelek és nyomástartó edények, vágásálló kesztyűk, testpáncélok és egyebek. A Kevlar®-t epoxi- vagy vinilészter-gyantákkal használják.
Szénszálas megerősítés
A szénszál több mint 90%-ban szenet tartalmaz, és az FRP iparágban a legnagyobb szakítószilárdsággal rendelkezik. Valójában az iparágban a legnagyobb nyomó- és hajlítószilárdsággal is rendelkezik. Feldolgozás után ezek a szálak szénszálas erősítéseket, például szöveteket, kócokat és egyebeket alkotnak. A szénszálas erősítés nagy fajlagos szilárdságot és merevséget biztosít, és általában drágább, mint más szálas erősítések.
A szénszál szilárdsági tulajdonságainak maximalizálása érdekében epoxigyantával kell használni, és standard laminálási technikákkal kikeményíthető. Ideális autóipari, tengeri és repülőgépipari alkalmazásokhoz, és gyakran használják sportfelszerelésekben is.
Közzététel ideje: 2022. július 19.
