novice

Fizikalne lastnosti kompozitnih materialov so pretežno odvisne od vlaken. To pomeni, da so lastnosti smole in vlaken, ko se združijo, zelo podobne lastnostim posameznih vlaken. Podatki testov kažejo, da so materiali, ojačani z vlakni, komponente, ki nosijo največjo obremenitev. Zato je izbira tkanine ključnega pomena pri načrtovanju kompozitnih struktur.

Postopek začnite z določitvijo vrste ojačitve, ki jo potrebujete za svoj projekt. Tipični proizvajalci lahko izbirajo med tremi običajnimi materiali za ojačitev: steklenimi vlakni, ogljikovimi vlakni in Kevlarjem® (aramidnimi vlakni). Steklena vlakna so običajno splošna izbira, medtem ko ogljikova vlakna ponujajo visoko togost, Kevlar® pa visoko odpornost proti obrabi. Upoštevajte, da se lahko vrste tkanin v laminatih kombinirajo in tvorijo hibridne sklade s prednostmi več kot enega materiala.

Ko se odločite za kolekcijo tkanin, izberite težo in slog tkanja, ki ustreza vašim potrebam. Lažja kot je tkanina, lažje jo je nanesti na zelo neravne površine. Lahka tkanina porabi tudi manj smole, zato je celoten laminat še vedno lažji. Ko tkanine postanejo težje, postanejo manj prožne. Srednja težka tkanina ohrani dovolj prožnosti, da pokrije večino kontur, in pomembno prispeva k trdnosti dela. So zelo ekonomične in iz njih izdelujejo močne in lahke komponente za avtomobilsko, pomorsko in industrijsko uporabo. Pleteni rovingi so relativno težke ojačitve, ki se pogosto uporabljajo v ladjedelništvu in izdelavi kalupov.

Način tkanja blaga se šteje za njegov vzorec ali slog. Izbirate lahko med tremi pogostimi slogi tkanja: navadnim, satenastim in kepernim. Slogi navadnega tkanja so najcenejši in relativno najmanj prožni, vendar se pri rezanju dobro držijo skupaj. Pogosto križanje niti navzgor/navzdol zmanjša trdnost navadnega tkanja, čeprav so še vedno zadostni za vse aplikacije razen za najbolj zmogljive.

Satenska in keper vezava sta mehkejši in močnejši od navadne vezave. Pri satenasti vezavi ena votkovna nit lebdi čez tri do sedem drugih osnovnih niti in je nato všita pod drugo. Pri tej vrsti ohlapne vezave je nit daljša, kar ohranja teoretično trdnost vlakna. Keper vezava ponuja kompromis med satenastim in navadnim slogom, s pogosto zaželenim učinkom ribje kosti.

Tehnični nasvet: Za večjo prožnost blaga ga odrežite z zvitka pod kotom 45 stopinj. Pri tem načinu reza se tudi najgrobejše tkanine bolje prilegajo silhueti.

Ojačitev iz steklenih vlaken

Steklena vlakna so temelj industrije kompozitov. V številnih kompozitnih aplikacijah se uporabljajo že od petdesetih let prejšnjega stoletja, njihove fizikalne lastnosti pa so dobro razumljene. Steklena vlakna so lahka, imajo zmerno natezno in tlačno trdnost, prenesejo poškodbe in ciklične obremenitve ter so enostavna za uporabo.

Steklena vlakna so najpogosteje uporabljeni kompozitni materiali. To je predvsem zaradi relativno nizkih stroškov in zmernih fizikalnih lastnosti. Steklena vlakna so odlična za vsakodnevne projekte in dele, ki ne zahtevajo toliko vlaknene tkanine, da bi jim zagotovili dodatno trdnost in vzdržljivost.

Za povečanje trdnostnih lastnosti steklenih vlaken se lahko uporablja z epoksidno smolo in se strjuje s standardnimi tehnikami laminiranja. Idealno je za uporabo v avtomobilski, pomorski, gradbeni, kemični in letalski industriji ter se pogosto uporablja v športni opremi.

Ojačitev iz Kevlarja®

Kevlar® je bil eno prvih visokotrdnostnih sintetičnih vlaken, ki se je uveljavilo v industriji vlaken ojačanih plastičnih mas (FRP). Kevlar® kompozitnega razreda je lahek, ima odlično specifično natezno trdnost in velja za zelo odporen proti udarcem in obrabi. Pogoste uporabe vključujejo lahke trupe, kot so kajaki in kanuji, trupne plošče letal in tlačne posode, rokavice, odporne proti urezom, neprebojne jopiče in drugo. Kevlar® se uporablja z epoksidnimi ali vinil estrskimi smolami.

Ojačitev iz ogljikovih vlaken

Ogljikova vlakna vsebujejo več kot 90 % ogljika in imajo najvišjo natezno trdnost v industriji FRP. Pravzaprav imajo tudi najvišjo tlačno in upogibno trdnost v industriji. Po obdelavi se ta vlakna združijo v ojačitve iz ogljikovih vlaken, kot so tkanine, preje in drugo. Ojačitev iz ogljikovih vlaken zagotavlja visoko specifično trdnost in togost ter je na splošno dražja od drugih ojačitev iz vlaken.

Za maksimiranje trdnostnih lastnosti ogljikovih vlaken jih je treba uporabljati z epoksidno smolo in jih je mogoče utrjevati s standardnimi tehnikami laminiranja. Idealni so za uporabo v avtomobilski, pomorski in vesoljski industriji ter se pogosto uporabljajo v športni opremi.