Fizička svojstva kompozitnih materijala dominiraju vlakna. To znači da kada se smola i vlakna kombiniraju, njihova svojstva su vrlo slična svojstvima pojedinačnih vlakana. Podaci ispitivanja pokazuju da su materijali ojačani vlaknima komponente koje nose najveći dio opterećenja. Stoga je odabir tkanine ključan pri dizajniranju kompozitnih struktura.
Započnite proces određivanjem vrste ojačanja potrebne za vaš projekat. Tipični proizvođači mogu birati između tri uobičajena materijala za ojačanje: staklena vlakna, karbonska vlakna i Kevlar® (aramidna vlakna). Staklena vlakna su obično izbor opšte namjene, dok karbonska vlakna nude visoku krutost, a Kevlar® visoku otpornost na abraziju. Imajte na umu da se vrste tkanina mogu kombinovati u laminatima kako bi se formirali hibridni slojevi s prednostima više od jednog materijala.
Nakon što se odlučite za kolekciju tkanina, odaberite težinu i stil tkanja koji odgovara potrebama vašeg posla. Što je tkanina lakša za jednu polovinu, to ju je lakše navući na površine s izraženim konturama. Lagane tkanine također koriste manje smole, tako da je ukupni laminat i dalje lakši. Kako tkanine postaju teže, postaju manje fleksibilne. Srednja težina zadržava dovoljno fleksibilnosti da pokrije većinu kontura i značajno doprinosi čvrstoći dijela. Vrlo su ekonomične i proizvode jake i lagane komponente za automobilsku, pomorsku i industrijsku primjenu. Pleteni rovinzi su relativno teška ojačanja koja se često koriste u brodogradnji i izradi kalupa.
Način na koji je tkanina tkana smatra se njenim uzorkom ili stilom. Izaberite jedan od tri uobičajena stila tkanja: obično, satensko i keper. Stilovi običnog tkanja su najjeftiniji i relativno najmanje fleksibilni, ali se dobro drže zajedno kada se režu. Često ukrštanje niti gore/dolje smanjuje čvrstoću običnog tkanja, iako su i dalje dovoljni za sve osim onih s najvišim performansama.
Satenski i keper tkanje su mekši i jači od običnog tkanja. Kod satenskog tkanja, jedna nit potke lebdi preko tri do sedam drugih niti osnove, a zatim se ušiva ispod druge. Kod ove vrste labavog tkanja, nit je duža, održavajući teorijsku čvrstoću vlakna. Keper tkanje nudi kompromis između satenskog i običnog stila, s često poželjnim efektom ukrašavanja u obliku riblje kosti.
Tehnički savjet: Da biste tkanini dodali fleksibilnost, izrežite je s rolne pod uglom od 45 stepeni. Kada se reže na ovaj način, čak i najgrublje tkanine bolje pristaju uz siluetu.
Armatura od fiberglasa
Fiberglas je temelj industrije kompozita. Koristi se u mnogim kompozitnim primjenama od 1950-ih i njegova fizička svojstva su dobro shvaćena. Fiberglas je lagan, ima umjerenu zateznu i tlačnu čvrstoću, može izdržati oštećenja i ciklična opterećenja te je jednostavan za rukovanje.
Fiberglas je najčešće korišten od svih dostupnih kompozitnih materijala. To je uglavnom zbog njegove relativno niske cijene i umjerenih fizičkih svojstava. Fiberglas je odličan za svakodnevne projekte i dijelove koji ne zahtijevaju toliko vlaknaste tkanine za dodatnu čvrstoću i izdržljivost.
Da bi se maksimizirala čvrstoća fiberglasa, može se koristiti s epoksidom i može se stvrdnjavati standardnim tehnikama laminiranja. Idealan je za primjenu u automobilskoj, pomorskoj, građevinskoj, hemijskoj i avionskoj industriji, a često se koristi i u sportskoj opremi.
Kevlar® ojačanje
Kevlar® je bio jedno od prvih sintetičkih vlakana visoke čvrstoće koje je steklo prihvaćenost u industriji plastike ojačane vlaknima (FRP). Kompozitni Kevlar® je lagan, ima odličnu specifičnu zateznu čvrstoću i smatra se vrlo otpornim na udarce i abraziju. Uobičajene primjene uključuju lagane trupove poput kajaka i kanua, panele trupa aviona i posude pod pritiskom, rukavice otporne na posjekotine, pancire i još mnogo toga. Kevlar® se koristi s epoksidnim ili vinil esterskim smolama.
Ojačanje od karbonskih vlakana
Karbonska vlakna sadrže više od 90% ugljika i imaju najveću zateznu čvrstoću u FRP industriji. U stvari, imaju i najveću tlačnu i savojnu čvrstoću u industriji. Nakon obrade, ova vlakna se kombiniraju i formiraju ojačanja od karbonskih vlakana kao što su tkanine, prediva i drugo. Ojačanje od karbonskih vlakana pruža visoku specifičnu čvrstoću i krutost, a općenito je skuplje od drugih ojačanja od vlakana.
Da bi se maksimizirala čvrstoća karbonskih vlakana, treba ih koristiti s epoksidom, a mogu se stvrdnjavati standardnim tehnikama laminiranja. Idealni su za primjenu u automobilskoj, pomorskoj i zrakoplovnoj industriji, a često se koriste i u sportskoj opremi.
Vrijeme objave: 19. jul 2022.
