Kuidut ovat hallitsevia komposiittien fysikaalisia ominaisuuksia. Tämä tarkoittaa, että kun hartseja ja kuituja yhdistetään, niiden ominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia kuin yksittäisten kuitujen. Testitiedot osoittavat, että kuituvahvisteiset materiaalit ovat komponentteja, jotka kantavat suurimman osan kuormasta. Siksi kankaan valinta on ratkaisevan tärkeää komposiittirakenteiden suunnittelussa.
Aloita prosessi määrittämällä projektiisi tarvittavan vahvikkeen tyyppi. Tyypillinen valmistaja voi valita kolmesta yleisestä vahviketyypistä: lasikuidusta, hiilikuidusta ja Kevlar®-kuidusta (aramidikuitu). Lasikuitu on yleensä yleisin valinta, kun taas hiilikuitu tarjoaa suurta jäykkyyttä ja Kevlar®-kuitu korkeaa kulutuskestävyyttä. Muista, että erityyppisiä kankaita voidaan yhdistää laminaateissa hybridipinoiksi, jotka tarjoavat useamman kuin yhden materiaalin edut.
Lasikuituvahvikkeet
Lasikuitu on tuttu materiaali. Lasikuitu on komposiittiteollisuuden perusta. Sitä on käytetty monissa komposiittisovelluksissa 1950-luvulta lähtien, ja sen fysikaaliset ominaisuudet tunnetaan hyvin. Lasikuitu on kevyttä, sillä on kohtalainen veto- ja puristuslujuus, se kestää vaurioita ja syklistä kuormitusta ja on helppo käsitellä. Tuotannosta syntyvät tuotteet tunnetaan lasikuituvahvisteisina muovituotteina (FRP). Se on yleinen kaikilla elämänalueilla. Syy siihen, miksi sitä kutsutaan lasikuiduksi, on se, että tämäntyyppinen kuitufilamentti valmistetaan sulattamalla kvartsia ja muita malmimateriaaleja korkeissa lämpötiloissa lasilietteeksi. Ja sitten se vedetään ulos suurella nopeudella filamentteina. Tämän tyyppisellä kuidulla on monia erilaisia ominaisuuksia koostumuksensa ansiosta. Etuja ovat lämmönkestävyys, korroosionkestävyys, suurempi lujuus ja hyvä eristys. Hiilikuidulla on sama haittapuoli: tuote on hauraampi, huono sitkeys ja huono kulutuskestävyys. Tällä hetkellä lasikuituvahvisteista muovia käytetään eristykseen, lämmönkestävyyteen, korroosionkestävyyteen ja monilla muilla aloilla.
Lasikuitu on kaikista saatavilla olevista komposiiteista eniten käytetty. Tämä johtuu suurelta osin sen suhteellisen alhaisesta hinnasta ja kohtuullisista fysikaalisista ominaisuuksista. Lasikuitu sopii hyvin jokapäiväisiin projekteihin ja osiin, jotka eivät vaadi liian vaativaa kuitukangasta lisälujuuden ja kestävyyden saavuttamiseksi.
Lasikuitun lujuusominaisuuksien maksimoimiseksi sitä voidaan käyttää epoksihartsien kanssa ja se voidaan kovettaa tavanomaisilla laminointitekniikoilla. Se sopii hyvin auto-, meri-, rakennus-, kemian- ja ilmailuteollisuuden sovelluksiin, ja sitä käytetään yleisesti urheiluvälineissä.
Aramidikuituvahvike
Aramidikuitu on huipputeknologinen kemiallinen yhdiste. Sillä on korkea lujuus, korkea lämmönkestävyys, korroosionkestävyys, kevyt paino ja muita ominaisuuksia, ja se on yksi puolustusteollisuuden avainmateriaaleista. Sillä on laaja valikoima sovelluksia luodinkestävissä varusteissa ja lentovälineissä.
Aramidikuidut ovat ensimmäisiä lujia synteettisiä kuiduja, jotka ovat saavuttaneet hyväksynnän kuituvahvisteisten muovien (FRP) teollisuudessa. Komposiittilaatuiset para-aramidikuidut ovat kevyitä, niillä on erinomainen ominaisvetolujuus, ja niitä pidetään erittäin iskun- ja hankauksenkestävinä. Yleisiä käyttökohteita ovat kevyet rungot, kuten kajakit ja kanootit, lentokoneiden rungon paneelit ja paineastiat, viiltosuojatut käsineet, luodinkestävät liivit ja paljon muuta. Aramidikuiduja käytetään epoksi- tai vinyyliesterihartsien kanssa.
Hiilikuituvahvike
Yli 90 %:n hiilipitoisuudellaan hiilikuidulla on FRP-teollisuuden korkein vetolujuus. Itse asiassa sillä on myös alan suurimmat puristus- ja taivutuslujuudet. Käsittelyn jälkeen nämä kuidut yhdistetään hiilikuituvahvikkeiksi, kuten kankaiksi ja köysiksi. Hiilikuituvahviste tarjoaa suuren ominaislujuuden ja ominaisjäykkyyden, ja se on tyypillisesti kalliimpaa kuin muut kuituvahvikkeet.
Hiilikuidun lujuusominaisuuksien maksimoimiseksi sitä tulisi käyttää epoksihartsien kanssa, ja se voidaan kovettaa tavanomaisilla laminointitekniikoilla. Se sopii hyvin auto-, meri- ja ilmailuteollisuuden sovelluksiin, ja sitä käytetään usein urheiluvälineissä.
Julkaisun aika: 13.12.2023