Tipi comuni di stuoie e tessuti in fibra di vetro

Tappetini in fibra di vetro

1.Stuoia di filamenti tagliati (CSM)Roving in fibra di vetroIl roving continuo (a volte anche continuo) viene tagliato in strisce da 50 mm, disposte in modo casuale ma uniforme su un nastro trasportatore a maglie. Viene quindi applicato un legante in emulsione, o spolverato con un legante in polvere, e il materiale viene riscaldato e polimerizzato per formare il tappeto di fili tagliati. Il CSM viene utilizzato principalmente nei processi di laminazione manuale, produzione di pannelli continui, stampaggio a stampo abbinato e SMC (Sheet Molding Compound). I requisiti di qualità per il CSM includono:

• Peso uniforme dell'area su tutta la larghezza.
• Distribuzione uniforme dei fili tagliati sulla superficie del materassino, senza grandi vuoti, e distribuzione uniforme del legante.
• Resistenza moderata del tappeto asciutto.
• Eccellenti proprietà di bagnatura e penetrazione della resina.

2.Tappetino a filamento continuo (CFM)I filamenti continui di fibra di vetro formati durante il processo di trafilatura o svolti da rocchetti di roving vengono disposti a forma di otto su un nastro a maglie in continuo movimento e legati con un legante in polvere. Poiché le fibre del CFM sono continue, forniscono un rinforzo migliore ai materiali compositi rispetto al CSM. Viene utilizzato principalmente nei processi di pultrusione, RTM (Resin Transfer Molding), stampaggio a sacco pressato e GMT (Glass Mat Reinforced Thermoplastics).

3.Tappetino di superficieI prodotti in FRP (Fiber Reinforced Plastic) richiedono solitamente uno strato superficiale ricco di resina, che si ottiene in genere utilizzando un materassino di vetro alcalino medio (vetro C). Essendo realizzato in vetro C, questo materassino conferisce al FRP resistenza chimica, in particolare agli acidi. Inoltre, grazie al suo spessore sottile e al diametro più fine delle fibre, può assorbire più resina per formare uno strato ricco di resina, che ricopre la trama dei materiali di rinforzo in fibra di vetro (come la stuoia intrecciata) e funge da finitura superficiale.

4.Stuoia agugliataPossono essere classificati in stuoie agugliate a fibre tagliate e stuoie agugliate a filamento continuo.

•  Stuoia agugliata in fibra tritataSi ottiene tagliando il roving di fibra di vetro in lunghezze di 50 mm, disponendolo casualmente su un substrato precedentemente posizionato su un nastro trasportatore e quindi agugliandolo con aghi uncinati. Gli aghi spingono le fibre tagliate nel substrato e gli aghi uncinati ne sollevano alcune, formando una struttura tridimensionale. Il substrato utilizzato può essere un tessuto a trama larga di vetro o altre fibre. Questo tipo di materassino agugliato ha una consistenza simile al feltro. I suoi principali utilizzi includono materiali isolanti termici e acustici, materiali di rivestimento e materiali filtranti. Può essere utilizzato anche nella produzione di FRP, ma il FRP risultante ha una resistenza inferiore e un campo di applicazione limitato.
•  Tappetino agugliato a filamento continuoSi ottiene lanciando in modo casuale filamenti continui di fibra di vetro su un nastro a maglie continue utilizzando un dispositivo di distribuzione dei filamenti, seguito dall'agugliatura con una tavola ad aghi per formare un materassino con una struttura di fibre tridimensionali intrecciate. Questo materassino è utilizzato principalmente nella produzione di lastre termoplastiche stampabili rinforzate con fibra di vetro.

5.Tappetino cucitoLe fibre di vetro tagliate, di lunghezza compresa tra 50 mm e 60 cm, possono essere cucite insieme con una cucitrice per formare un materassino di fibre tagliate o un materassino di fibre lunghe. Il primo può sostituire il tradizionale CSM legato con legante in alcune applicazioni, mentre il secondo può, in una certa misura, sostituire il CFM. I loro vantaggi comuni sono l'assenza di leganti, la riduzione dell'inquinamento durante la produzione, buone prestazioni di impregnazione con resina e costi inferiori.

Tessuti in fibra di vetro

Di seguito vengono presentati vari tessuti in fibra di vetro intrecciati dafilati di fibra di vetro.

1. Tessuto di vetroIl tessuto di vetro prodotto in Cina si divide in tessuto di vetro senza alcali (vetro E) e tessuto di vetro a media alcalinità (vetro C); la maggior parte della produzione estera utilizza tessuto di vetro senza alcali E-GLASS. Il tessuto di vetro viene utilizzato principalmente per produrre vari laminati isolanti elettrici, circuiti stampati, carrozzerie di veicoli, serbatoi di stoccaggio, imbarcazioni, stampi, ecc. Il tessuto di vetro a media alcalinità viene utilizzato principalmente per produrre tessuti per imballaggio rivestiti in plastica e per applicazioni resistenti alla corrosione. Le caratteristiche del tessuto sono determinate dalle proprietà delle fibre, dalla densità di trama e ordito, dalla struttura del filato e dal tipo di trama. La densità di trama e ordito è determinata dalla struttura del filato e dal tipo di trama. La combinazione di densità di trama e ordito e struttura del filato determina le proprietà fisiche del tessuto, come peso, spessore e resistenza alla rottura. Esistono cinque modelli di tessitura di base: semplice (simile alla stuoia intrecciata), saia (generalmente ±45°), raso (simile al tessuto unidirezionale), giro inglese (tessitura principale per la rete in fibra di vetro) e mats (simile al tessuto Oxford).

2.Nastro in fibra di vetroSi suddivide in nastro con bordo intrecciato (con cimosa) e nastro con bordo non tessuto (con bordo sfrangiato). La trama principale è liscia. Il nastro in fibra di vetro privo di alcali viene spesso utilizzato per realizzare componenti di apparecchiature elettriche che richiedono elevata resistenza e buone proprietà dielettriche.

3.Tessuto unidirezionale in fibra di vetro

•  Tessuto a ordito unidirezionaleè un tessuto a quattro fili di raso spezzato o raso a lungo albero, tessuto con fili di ordito grossolani e fili di trama sottili. La sua caratteristica è l'elevata resistenza, principalmente nella direzione dell'ordito (0°).
• C'è ancheTessuto a trama unidirezionale in fibra di vetro, disponibile sia in versione a maglia che a telaio. È caratterizzato da fili di trama grossi e fili di ordito fini, con i fili di fibra di vetro orientati principalmente nella direzione della trama, garantendo un'elevata resistenza nella direzione della trama (90°).

4.Tessuto 3D in fibra di vetro (tessuto stereoscopico)I tessuti 3D sono simili ai tessuti planari. Le loro caratteristiche strutturali si sono evolute da monodimensionali e bidimensionali a tridimensionali, conferendo ai materiali compositi da essi rinforzati una buona integrità e conformabilità, migliorando significativamente la resistenza al taglio interlaminare e la tolleranza al danneggiamento dei compositi. Sono stati sviluppati per soddisfare le specifiche esigenze dei settori aerospaziale, aeronautico, bellico e navale, e la loro applicazione si è ora estesa fino a includere l'automotive, gli articoli sportivi e le apparecchiature mediche. Esistono cinque categorie principali: tessuti 3D intrecciati, tessuti 3D a maglia, tessuti 3D non arricciati ortogonali e non ortogonali, tessuti intrecciati 3D e altre forme di tessuti 3D. Le forme dei tessuti 3D includono sezioni trasversali a blocchi, colonnari, tubolari, troncoconiche cave e irregolari a spessore variabile.

5. Tessuto preformato in fibra di vetro (tessuto sagomato)La forma dei tessuti preformati è molto simile a quella del prodotto che devono rinforzare e devono essere tessuti su telai dedicati. I tessuti di forma simmetrica includono: calotte sferiche, coni, cappelli, tessuti a forma di manubrio, ecc. Possono essere prodotte anche forme asimmetriche come scatole e scafi di barche.

6.Tessuto con anima in fibra di vetro (tessuto con cuciture passanti)Il tessuto centrale è costituito da due strati paralleli di tessuto collegati da strisce verticali longitudinali. La sua sezione trasversale può essere triangolare, rettangolare o a nido d'ape.

7.Tessuto in fibra di vetro cucito (maglia o tessuto)Si differenzia dai tessuti ordinari e dal consueto significato di "maglia". Il tessuto cucito a punto annodato più tipico si ottiene sovrapponendo uno strato di filo di ordito e uno di filo di trama, e poi cucendoli insieme per formare un tessuto. I vantaggi dei tessuti cuciti a punto annodato includono:

• Può aumentare la resistenza alla trazione finale, la resistenza anti-delaminazione sotto tensione e la resistenza alla flessione dei laminati FRP.
• Riduce il peso diProdotti FRP.
• La superficie piana rende la superficie FRP più liscia.
• Semplifica le operazioni di laminazione manuale e migliora la produttività del lavoro. Questo materiale di rinforzo può sostituire il CFM nella produzione di tubi in FRP pultrusi e RTM, e può anche sostituire il roving tessuto nella produzione di tubi in FRP centrifugati.