نحوه انتخاب پارچه الیاف شیشه برای تقویت کامپوزیت

الگوهای بافت و عملکرد ساختاری

الگوی بافت پارچه الیاف شیشه خواص مکانیکی، انعطاف پذیری و ویژگی های جابجایی آن را تعیین می کند. بافت ساده رایج ترین و مقرون به صرفه ترین الگوی است - هر الیاف تار به طور متناوب از روی و زیر هر الیاف پود عبور می کند و پارچه ای متعادل و پایدار با ثبات ابعادی خوب ایجاد می کند. بافت ساده استحکام یکنواختی را در هر دو جهت و نفوذ رزین عالی ارائه می دهد و آن را برای کامپوزیت های همه منظوره مناسب می کند. بافت Twill دارای یک الگوی مورب است که در آن الیاف تار قبل از زیر رفتن از روی دو یا چند الیاف پود عبور می‌کنند و پارچه انعطاف‌پذیرتری ایجاد می‌کند که روی منحنی‌های پیچیده بهتر می‌پوشد - ایده‌آل برای قطعات کامپوزیتی منحنی و کاربردهای خودرو. بافت یک جهته دارای اکثریت الیاف است که در یک جهت قرار دارند و حداکثر استحکام را در آن جهت با حداقل وزن فراهم می کند - برای تقویت سازه که بارها عمدتاً در یک جهت هستند استفاده می شود. الف پارچه فیبر شیشه ای با بافت جناغی 15 تا 20 درصد قابلیت چسبندگی بهتری نسبت به بافت ساده دارد و کارایی قالب‌گیری را برای اشکال پیچیده بهبود می‌بخشد.

انواع الیاف و ترکیب شیشه

پارچه فیبر شیشه ای از ترکیبات شیشه ای مختلف تولید می شود که هر کدام برای الزامات عملکرد خاص بهینه شده اند. شیشه الکترونیکی (گرید الکتریکی) رایج ترین و مقرون به صرفه ترین است که استحکام مکانیکی، عایق الکتریکی و مقاومت شیمیایی خوبی را ارائه می دهد - مناسب برای اکثر کاربردهای کامپوزیت عمومی. شیشه اس (استحکام بالا) استحکام کششی 30 تا 40 درصد بالاتری نسبت به E-glass دارد، با مقاومت حرارتی و عملکرد خستگی بهبود یافته - در هوافضا، نظامی و کاربردهای با کارایی بالا که کاهش وزن حیاتی است استفاده می شود. شیشه C (گرید شیمیایی) مقاومت اسیدی را برای محیط های خورنده ارائه می دهد. R-glass خواص مکانیکی برتری را ارائه می دهد و در کاربردهای ساختاری مورد استفاده قرار می گیرد. قطر الیاف معمولاً بین 5 تا 24 میکرومتر است، با الیاف ریزتر که سطوح پارچه‌ای صاف‌تر و رزین بهتر خیس می‌شوند. انتخاب نوع شیشه هم بر هزینه مواد و هم بر عملکرد تأثیر می گذارد - هزینه شیشه S تقریباً 3 تا 5 برابر E-glass است اما نسبت استحکام به وزن بسیار بالاتری را ارائه می دهد.

درمان های سطحی و سازگاری با رزین

درمان های سطح پارچه فیبر شیشه برای دستیابی به اتصال بهینه با سیستم های رزین بسیار مهم است. سایزینگ - عملیات شیمیایی که در طول تولید الیاف اعمال می شود - از الیاف در طول بافت محافظت می کند و سازگاری با سیستم های رزین خاص را بهبود می بخشد. عوامل جفت کننده سیلان رایج ترین اندازه گیری هستند که یک پل شیمیایی بین سطح شیشه و ماتریس رزین ایجاد می کنند. سایزبندی باید با نوع رزین مطابقت داشته باشد: سایزبندی سازگار با اپوکسی برای رزین های اپوکسی، سازگار با پلی استر برای رزین های پلی استر و سازگار با وینیل استر برای سیستم های وینیل استر. پارچه تمیز شده با حرارت برای کاربردهای با دمای بالا که سایزبندی کاهش می یابد، سایزبندی حذف شده است. برخی از تولیدکنندگان پارچه هایی با رزین از پیش آغشته شده (پیش آغشته) برای فرآیندهای چیدمان خودکار ارائه می کنند. پرداخت سطح بر سرعت خیس شدن تأثیر می گذارد - پارچه هایی با اندازه مناسب در خلاء در عرض 2 تا 5 دقیقه به نفوذ کامل رزین می رسند و تشکیل فضای خالی را کاهش می دهند و کیفیت کامپوزیت را بهبود می بخشند. تست سازگاری باید برای اطمینان از چسبندگی بهینه انجام شود.

مشخصات کلیدی عملکرد

انتخاب پارچه فیبر شیشه ای مناسب نیاز به درک مشخصات عملکرد حیاتی دارد. وزن پارچه که بر حسب گرم بر متر مربع (gsm) اندازه‌گیری می‌شود، از 50 تا 500 گرم در متر متغیر است - پارچه‌های سبک‌تر برای لایه‌های سطحی و پوشش‌های آرایشی، پارچه‌های سنگین‌تر برای تقویت ساختاری. استحکام کششی بسته به نوع شیشه و الگوی بافت بین 200 تا 1500 نیوتن / 50 میلی متر است. مقاومت در برابر دما از 300 تا 600 درجه سانتیگراد متفاوت است، با شیشه S بالاترین پایداری حرارتی را ارائه می دهد. سازگاری رزین فرآیند پذیری و خواص کامپوزیت نهایی را تعیین می کند. چسبندگی - توانایی پارچه برای انطباق با سطوح منحنی - تحت تأثیر الگوی بافت و انعطاف الیاف است. ضخامت معمولاً بین 0.05-1.0 میلی متر است که بر ضخامت قطعه کامپوزیت نهایی و محتوای رزین تأثیر می گذارد. عرض پارچه - معمولاً 100 تا 200 سانتی متر - بر راندمان تولید و کاهش ضایعات تأثیر می گذارد. طول رول، معمولاً 50 تا 200 متر، بر برنامه ریزی تولید و جابجایی مواد تأثیر می گذارد.

محیط های کاربردی

چک لیست انتخاب

ذخیره سازی و جابجایی

نگهداری و جابجایی مناسب پارچه الیاف شیشه باعث حفظ عملکرد آن و جلوگیری از آلودگی می شود. پارچه باید در محیط خشک با رطوبت زیر 60 درصد نگهداری شود - جذب رطوبت می تواند سازگاری رزین و کیفیت کامپوزیت را تحت تاثیر قرار دهد. رول ها باید به صورت افقی روی سطوح تمیز و خشک با محافظت در برابر گرد و غبار و آسیب فیزیکی نگهداری شوند. از نگهداری در نور مستقیم خورشید یا دمای بالا خودداری کنید، زیرا می تواند سایز را کاهش داده و عملکرد پارچه را تحت تأثیر قرار دهد. هنگام جابجایی، از دستکش تمیز استفاده کنید تا از آلودگی روغن یا کثیفی که می تواند بر چسبندگی رزین تأثیر بگذارد، جلوگیری کنید. پارچه باید قبل از استفاده از نظر هرگونه آسیب، آلودگی یا رطوبت بررسی شود. رول ها باید به ترتیب دریافت برای اطمینان از تازگی استفاده شوند - اثربخشی اندازه می تواند در طول زمان کاهش یابد، با ماندگاری معمولی 12 تا 24 ماه در شرایط نگهداری مناسب. برای کاربردهای حیاتی، پارچه باید 24 ساعت قبل از استفاده در محیط تولید مطبوع شود.