Le proprietà fisiche dei materiali compositi sono dominate dalle fibre. Ciò significa che quando la resina e le fibre sono combinate, le loro proprietà sono molto simili a quelle delle singole fibre. I dati di prova mostrano che i materiali rinforzati in fibra sono i componenti che trasportano la maggior parte del carico. Pertanto, la selezione del tessuto è fondamentale quando si progetta strutture composite.
Inizia il processo determinando il tipo di rinforzo necessario nel progetto. I produttori tipici possono scegliere tra tre materiali di rinforzo comuni: fibra di vetro, fibra di carbonio e kevlar® (fibra aramidica). Le fibre di vetro tendono ad essere la scelta per scopi generali, mentre le fibre di carbonio offrono un'elevata rigidità e una resistenza di abrasione Kevlar®. Tieni presente che i tipi di tessuto possono essere combinati in laminati per formare pile ibride con i benefici di più di un materiale.
Dopo aver deciso una collezione di tessuti, scegli uno stile di peso e tessitura adatto alle esigenze del tuo lavoro. Più leggera è l'oncia di tessuto, più facile è drappeggiare su superfici altamente sagomate. Lightweight utilizza anche meno resina, quindi il laminato complessivo è ancora più leggero. Man mano che i tessuti diventano più pesanti, diventano meno flessibili. Il peso medio mantiene una flessibilità sufficiente per coprire la maggior parte dei contorni e contribuiscono in modo significativo alla forza della parte. Sono molto economici e producono componenti forti e leggeri per applicazioni automobilistiche, marine e industriali. I rotti intrecciati sono rinforzi relativamente pesanti comunemente usati nella costruzione navale e nella produzione di muffe.
Il modo in cui un tessuto è tessuto è considerato il suo motivo o stile. Scegli tra tre stili di trama comune: semplice, raso e twill. Gli stili di tessitura semplici sono i più economici e relativamente meno flessibili, ma si tengono insieme quando tagliati. La traversata frequentemente su/giù dei fili riduce la forza della trama semplice, sebbene siano ancora sufficienti per tutte le applicazioni per prestazioni più elevate.
La trama di raso e twill è più morbida e più forte della trama semplice. Nella tessitura di raso, un filo di trama galleggia su oltre da tre a sette fili di ordito ed è quindi cucito sotto un altro. In questo tipo di trama sciolto, il filo scorre più a lungo, mantenendo la resistenza teorica della fibra. Una trama in twill offre un compromesso tra satinie e stili semplici, con l'effetto di abbellimento a spina di pesce spesso desiderabile.
Suggerimento tecnologico: per aggiungere flessibilità al tessuto, tagliarlo dal rotolo con un angolo di 45 gradi. Quando tagliano in questo modo, anche i tessuti più ruvidi si drappeggiano meglio sulla silhouette.
Rinforzo in fibra di vetro
La fibra di vetro è la base del settore dei compositi. È stato utilizzato in molte applicazioni composite dagli anni '50 e le sue proprietà fisiche sono ben comprese. La fibra di vetro è leggera, ha una tensione di trazione e compressione moderata, può resistere a danni e carichi ciclici ed è facile da gestire.
La fibra di vetro è la più utilizzata di tutti i materiali compositi disponibili. Ciò è dovuto principalmente alle sue proprietà fisiche relativamente basse e moderate. La fibra di vetro è ottima per progetti e parti quotidiani che non richiedono la massima forza e durata del tessuto in fibra.
Per massimizzare le proprietà di resistenza della fibra di vetro, può essere utilizzata con resina epossidica e può essere curata usando tecniche di laminazione standard. È ideale per le applicazioni nelle industrie automobilistiche, marine, di costruzione, chimica e aviazione ed è spesso utilizzato nelle merci sportive.
Rinforzo Kevlar®
Kevlar® è stata una delle prime fibre sintetiche ad alta resistenza per ottenere l'accettazione nell'industria delle materie plastiche rinforzate con fibre (FRP). Kevlar® di grado composito è leggero, ha un'eccellente resistenza alla trazione specifica ed è considerato un forte impatto e resistente all'abrasione. Le applicazioni comuni includono scafi leggeri come kayak e canoe, pannelli di fusoliera di aeromobili e vasi a pressione, guanti resistenti al taglio, armatura e altro ancora. Kevlar® viene utilizzato con resine epossidiche o estere in vinile.
Rinforzo in fibra di carbonio
La fibra di carbonio contiene oltre il 90% di carbonio e ha la massima resistenza alla trazione nella FRP. In effetti, ha anche la più alta resistenza alla compressione e alla flessione nel settore. Dopo l'elaborazione, queste fibre si combinano per formare rinforzi in fibra di carbonio come tessuti, Tows e altro ancora. Il rinforzo in fibra di carbonio fornisce elevata resistenza e rigidità specifiche ed è generalmente più costoso di altri rinforzi in fibra.
Per massimizzare le proprietà di resistenza della fibra di carbonio, dovrebbe essere utilizzata con resina epossidica e può essere curata usando tecniche di laminazione standard. È ideale per le applicazioni in automobili, marine e aerospaziali ed è spesso utilizzato nelle merci sportive.
Tempo post: lug-19-2022
