Fibre-reinforced plastic
Армированных волокном пластик (FRP) (также армированного полимера) представляет собой композитный материал, изготовленный из полимерной матрицы, армированной волокнами. Волокна, как правило, из стекла, углерода, арамида или базальт. Редко, были использованы и другие волокна, такие как бумага или дерево или асбеста. Полимер, как правило, на основе эпоксидной, полиэфирной или винилэфирные термореактивного пластика; andphenol формальдегидные смолы все еще используются..
FRP позволяет широко используются в aerospace-, автомобильных, marine- и строительной промышленности; и в баллистической брони..
Process Definition
Полимер, как правило, изготавливается путем ступенчатой полимеризации или полиприсоединения. В сочетании с различными агентами, чтобы улучшить или каким-либо образом изменить свойства материала полимеров результат упоминается как пластик. Композитные пластмассы относятся к тем видам пластмасс, которые являются результатом соединения двух или более однородных материалов с различными свойствами материала для получения конечного продукта с определенным желаемым материалом и механическими свойствами. Армированных волокном пластмасс представляют собой категорию композитных пластиков, которые специально используются волокнистые материалы для механического повышения прочности и эластичности пластмассы. Оригинальный пластиковый материал без армирующих волокон известен как матрицы. Матрица представляет собой жестко, но относительно слабый пластик, который усиливается более сильными более жесткими армирующих волокон или волокон. Степень, что прочность и эластичность повышаются в армированного стекловолокном пластика зависит от механических свойств как волокна и матрицы, их объему по отношению друг к другу, а также от длины волокна и ориентации в matrix.Reinforcement из матрицы происходит, по определению когда FRP материал обладает повышенной прочности или упругости относительно прочности и эластичности только матрицы.
.
History
Бакелит был первым армированного волокном пластика. Доктор Лео Baekeland первоначально намеревался найти замену шеллак (из выведения лаковые жуков). Химики начали признавать, что многие природные смолы и волокна были полимеры и Baekeland исследованы реакции фенола и формальдегида. Он сначала получают растворимый фенолформальдегидных шеллак под названием "Novolak", который никогда не стал успех на рынке, а затем обратился к разработке связующего для асбеста, который, в то время, был отлит с резиной. Путем регулирования давления и температуры применительно к фенолом и формальдегидом, он нашел в 1905 году он мог произвести его мечтало твердого формуемого материала (первый в мире синтетический пластик): бакелит. Он объявил о своем изобретении на заседании Американского химического общества 5 февраля 1909 года..
Развитие армированного стекловолокном пластика для коммерческого использования в настоящее время широко изучаются в 1930-е годы. В Великобритании, значительное исследование было проведено пионерами, такими как Норман де Брин. Это был особый интерес к авиационной отрасли..
Массовое производство стеклянных нитей, была обнаружена в 1932 году, когда Игры Slayter, исследователь Owens-Illinois случайно направил струю сжатого воздуха в потоке расплавленного стекла и производства волокон. Патент для этого способа производства стекловаты впервые был применен для в 1933 году Owens присоединился с компанией Corning в 1935 году, и метод был адаптирован Owens Corning для производства своих запатентованных "fibreglas" (один "s") в 1936 году Первоначально, fibreglas был стекловаты с волокнами захватывая много газа, что делает его полезным в качестве изоляционного материала, особенно при высоких температурах..
Подходящая смола для комбинирования "fibreglas" с пластиком для получения композиционного материала, был разработан в 1936 году фирмой Дюпон. Первый предок современных полиэфирных смол смолы isCyanamid в 1942 г. системы отверждения пероксидных использовались тогда. Благодаря сочетанию Fiberglas и смолы содержание газа материала был заменен на пластик. Это сводится к свойствам изоляции до значений, характерных для пластика, но теперь в первый раз композит показал большую силу и перспективны в качестве конструкционного и строительного материала. Смутно, многие композиционные материалы из стекловолокна продолжали называть "стеклопластик" (как общее название), и название было также использовано для низкой плотности стекловаты продукта, содержащего газ, а не из пластика..
Ford prototype plastic car
Fairchild F-46
Ray Greene из Owens Corning приписывают производство первого составного лодку в 1937 году, но не идти дальше в то время из-за хрупкой природы пластика, используемого. В 1939 году Россия, как сообщается, построили пассажирское судно пластиковых материалов, и Соединенные Штаты фюзеляж и крылья самолета. Первый автомобиль, чтобы иметь тело стекловолокнистых был 1946 Stout Scarab. Только один из этой модели была построена. Форд прототип 1941 мог быть первый пластиковый автомобиль, но есть некоторая неопределенность вокруг материалов, используемых как он был уничтожен вскоре после этого..
Первый армированный пластик самолет был либо Fairchild F-46, первый полет 12 мая 1937 года, или калифорнийский встроенный Беннет Пластиковые плоскости. Фюзеляж из стекловолокна использовали на модифицированном Валти BT-13A назначившей XBT-16, основанный на Wright Field в конце 1942 г. В дальнейших экспериментах 1943 были проведены построения структурных частей летательных аппаратов из композиционных материалов, в результате чего первый самолет, Vultee BT-15, с фюзеляжем стекловолокнитных, обозначенная XBT-19, на котором выполняется полет в 1944 году значительное развитие в инструментальной оснастки для компонентов GFRP были сделаны Republic Aviation Corporation в 1943 году..
производство углеродного волокна началось в конце 1950-х годов и был использован, хотя и не так широко, в британской промышленности, начиная с начала 1960-х. Арамидные волокна были произведены в это время также появляются первые под торговой маркой Nomex фирмой Дюпон. Сегодня каждая из этих волокон широко используются в промышленности для любых применений, требующих пластики с удельной прочности или эластичных качеств. Стеклянные волокна являются наиболее распространенными во всех отраслях промышленности, хотя углеродного волокна и углеродного волокна арамидных композитов широко распространены в аэрокосмической, автомобильной и спортивных хороших приложений. Эти три (из стекла, углерода и арамида) по-прежнему являются важными категориями волокна, используемого в FRP..
Глобальное производство полимеров в масштабе присутствующих сегодня началось в середине 20-го века, когда низкая материальных и производств, затраты на новые технологии производства и новые категории продукции объединены, чтобы сделать производство полимеров экономичным. Промышленность окончательно созревает в конце 1970-х годов, когда мировое производство полимер превзошло стали, что делает полимеры вездесущий материал, который она является сегодня. Армированных волокном пластмасс было важным аспектом этой отрасли с самого начала..
Process Description
FRP включает в себя два различных процесса, первый процесс, в котором волокнистый материал изготовлен и формируется, второй процесс, в котором волокнистые материалы связаны с матрицей в процессе формования..
Fibre
The manufacture of fibre fabric
Армирование волокна производится в обоих двумерных и трехмерных ориентаций
- Двухмерный армированных волокном полимер характеризуются слоистой структурой, в которой волокна выровнены только вдоль плоскости в направлении оси х и у-направлении материала. Это означает, что волокна не выровнены в сквозном толщины или Z-направлении, это отсутствие выравнивания в сквозном толщины может создать недостаток в стоимости и переработки. Затраты и увеличение рабочей силы, поскольку обычные методы обработки, используемые для изготовления композиционных материалов, таких как мокрой ручной выкладки, автоклав и переноса смолы под давлением, требуют большого количества квалифицированной рабочей силы, чтобы сократить, стек и закрепления в предварительно сформированного компонента..
- Трехмерные армированных волокном полимерные композиты материалы с трехмерными волокнистых структур, которые включают волокна в направлении оси х, у-направлении и направлении оси г. Развитие трехмерных ориентаций возникла из потребности отрасли, чтобы снизить затраты на производство, повысить за счет толщины механических свойств, а также улучшить ударную устойчивость к повреждениям; все были проблемы, связанные с двумерными армированных волокном полимеров..
The manufacture of fibre preforms
Волокнистые преформы, как волокна, изготовленные до склеиваемых с матрицей. Оптоволоконные преформы часто производится в виде листов, непрерывных матов, или в виде непрерывных нитей для применения распыления. Четыре основных способа для изготовления волокнистой заготовки через методов обработки текстильных плетения, вязания, плетения и шить..
- Плетение может быть сделано обычным способом для получения двухмерных волокон, а в многослойной ткачества, которое может создавать трехмерные волокна. Тем не менее, многослойное плетение необходимо иметь несколько слоев нитей основы для создания волокон в направлении оси Z. Создание несколько недостатков в производстве, а именно время, чтобы настроить все основные нити на ткацком станке. Таким образом, наиболее многослойное плетение в настоящее время используется для производства относительно узкой ширины продуктов или продуктов с высокой добавленной стоимостью, где стоимость производства преформ является приемлемым. Еще одна из основных проблем, с которыми сталкивается использование многослойных тканых материалов является трудность в создании ткани, которая содержит волокна, ориентированные с другими, чем 0 углов "и 90" друг с другом соответственно..
- Вязание волокнистые заготовки можно сделать с помощью традиционных методов Деформации и [Уток] Вязание, и ткань производства часто рассматривается многими как двухмерной ткани, но машины с двумя или более игольниц способны производить многослойные ткани с ямса, что проходить между слоями. Разработки в электронных систем управления для выбора игл и трикотажного передачи петли, а также в сложных механизмах, которые позволяют конкретные участки ткани, которые будут проведены и контролировать их движение. Это позволило ткань сформироваться в требуемую трехмерную форму заготовки с минимумом отходов материала..
- Строчка, возможно, самый простой из четырех основных технологий производства текстильных и один, который может быть выполнен с наименьшим инвестиций в специализированной техники. В основном строчка состоит из вставки иглы, несущий игольную нить, через стопку слоев ткани, чтобы сформировать 3D-структуру. Преимущества стежками является то, что можно сшить как сухой, так и препрега ткань, хотя липкость препрега делает процесс трудно и как правило, создает больше повреждений внутри препрега материала, чем в сухой ткани. Строчка также использует стандартные двухмерные ткани, которые обычно используются в композитной отрасли, поэтому есть смысл знакомство в отношении материальных систем. Использование стандартной ткани также позволяет большую степень гибкости в ткани выкладка компонента, чем это возможно с другими текстильными процессами, которые имеют ограничения на ориентацию волокон, которые могут быть произведены.
.
Forming processes
Жесткая структура, как правило, используется для установления формы компонентов FRP. Части могут быть установлены на плоской поверхности, называемой "охвата аэродинамической конструкции" или на цилиндрической структуре, называемой "оправкой". Однако большинство из армированных волокном пластиковые детали созданы с плесенью или "инструмент". Пресс-формы могут быть вогнутыми женские формы, положительные формы, или форма может полностью охватывать часть с верхней и нижней литейной формы..
Формовочные процессы FRP пластмасс начинается путем размещения заготовки волокна на или в пресс-форме. Заготовку волокно может быть сухим волокно или волокно, которое уже содержит отмеренное количество смолы под названием "препрег". Сухие волокна "смачиваемые" смолой либо вручную, либо смолу впрыскивают в закрытую форму. Часть затем отверждают, в результате чего матрица и волокна в форме, созданной формы. Тепло и / или давление, иногда используются для отверждения смолы и улучшить качество конечной части. Различные способы формирования перечислены ниже..
Bladder moulding
Отдельные листы препрега материала уложены и помещены в женском стиле форму вместе с шарообразные мочевого пузыря. Пресс-форму закрывают и помещают в нагретый пресс. Наконец, мочевой пузырь под давлением вынуждает слоев материала к стенкам пресс-формы..
Compression moulding
Когда исходный материал (пластик блок, резиновый блок, пластмассовый лист, или гранулы) содержит армирующие волокна, компрессионным формованием часть квалифицируется как армированного волокном пластика. Более типично пластмассовая заготовка используется в компрессионного формования не содержит армирующие волокна. В компрессионного формования, А "брикет" или "заряд", из SMC, BMC помещается в полость пресс-формы. Пресс-форма закрывается, и материал формируется и отверждают внутри под воздействием давления и тепла. Компрессионное формование предлагает отличные детализации для геометрических фигур, начиная от рисунка и рельефа детализацией до сложных кривых и творческих форм, для точного машиностроения все в пределах максимального времени отверждения 20 мин..
Autoclave and vacuum bag
Отдельные листы препрега материала отстое и помещен в открытую форму. Материал покрыт снимаемой пленкой, Bleeder / сапуна материала и вакуумный мешок. Вакуум вытягивается на части, и вся форму помещают в автоклав (напорный бак с подогревом). Часть отверждается с непрерывным вакуумом для извлечения из него вовлеченный газы ламината. Это очень распространенный процесс в авиационно-космической промышленности, поскольку она обеспечивает точный контроль над формованием из-за долгого, медленного цикла отверждения, который где-то от одного до нескольких часов. Это точный контроль создает точные ламинированных геометрические формы, необходимые для обеспечения прочности и безопасности в аэрокосмической промышленности, но это также медленный и трудоемкий, а это означает затраты часто ограничивают его в авиационно-космической промышленности..
Mandrel wrapping
Листы препрега материала обернуты вокруг стальной или алюминиевой оправки. Препрег материал уплотняется нейлон или полипропилен виолончель ленты. Части, как правило, партия вылечены с помощью вакуумной упаковки в мешки и висит в печи. После отверждения виолончель и оправку удаляют, оставляя полую трубку углерода. Этот процесс создает прочные и надежные полые углеродные трубки..
Wet layup
Мокрый простоя формирования комбинаты армирование и матрицу, как они размещены на формующий инструмент. Армирующие слои Волокнистые помещают в открытую форму, и затем насыщают влажной смолы путем заливки его на ткань и работать его в ткань. Затем пресс-форму влево так, чтобы смола отверждается, как правило, при комнатной температуре, хотя тепло иногда используется для обеспечения надлежащего лечения. Иногда вакуумный мешок используется для сжатия влажного простоя. Стеклянные волокна обычно используются для этого процесса, результаты широко известны как стекловолокно, и используется, чтобы сделать общие продукты, такие как лыжи, каноэ, каяки и доски для серфинга..
Chopper gun
Непрерывные нити стекловолокна протирают через ручной пистолет, что обе отбивные пряди и комбинирует их с катализированной смолой, такой как сложный полиэфир. Пропитанный нарезанного стекла снимается на поверхность формы в любой толщины и дизайн оператор человек думает, что является целесообразным. Этот процесс хорош для крупных производственных циклов в экономической стоимости, но производит геометрические формы с меньшей силой, чем другие процессы литья и имеет плохую допуском размеров..
Filament winding
Машины тянуть пучки волокон через влажную ванну смолы и наматывают вращающейся стальной сердечник в определенных ориентаций частей излеченных либо при комнатной температуре или при повышенной температуре. Оправка извлекают, оставляя окончательную геометрическую форму, но могут быть оставлены в некоторых случаях..
Pultrusion
Волокнистые пучки и щелевой ткани втягиваются через влажную ванну смолы и формуют в грубой форме детали. Насыщенный материал выдавливается из нагретого штампованной отверждения при непрерывном протягивают через фильеры. Некоторые из конечных продуктов пултрузии являются структурные формы, т.е. я луч, угол, канал и плоский лист. Эти материалы могут быть использованы для создания всех видов стекловолокна структур, таких как лестницы, площадки, поручней нефтехранилище, трубы и опоры насоса..
Resin transfer molding
Также называется инфузии смолы. Ткани помещают в пресс-форму, в которую влажной смолы затем закачивается. Смола, как правило, под давлением и вынуждены в полость, которая находится под вакуумом переноса inresin формования. Смола полностью втягивается в полость под вакуумом в вакууме при содействии с переносом смолы под давлением. Этот процесс формования позволяет получить точные допуски и детальное формование, но иногда может не полностью насытить ткань, ведущую к слабые места в окончательной форме..
Advantages and limitations
FRP позволяет выравнивание стеклянных волокон из термопластов с учетом конкретных программ проектирования. Задание ориентации армирующих волокон может увеличить прочность и устойчивость к деформации полимера. Армированный стекловолокном полимеры являются самыми сильными и наиболее стойкая к деформирующих сил, когда полимеры волокна параллельно силе оказываемого, и являются слабыми, когда волокна перпендикулярны. Таким образом, эта способность сразу же как преимущество или ограничение в зависимости от контекста использования. Слабые пятна перпендикулярных волокна могут быть использованы для естественных шарниров и соединений, но и может привести к разрушению материала, когда производственные процессы не могут правильно ориентировать волокна параллельно ожидается сил. Когда силы воздействуют перпендикулярно к ориентации волокон прочность и эластичность полимера меньше, чем только матрицы. В полимерных компонентов, изготовленных из литых стеклянных армированных полимеров, таких как UP и EP, ориентация волокон может быть ориентирована в двумерных и трехмерных переплетений. Это означает, что, когда силы, возможно, перпендикулярной одной ориентации, они параллельны другой ориентации; это исключает возможность слабых мест в полимере..
Failure modes
Структурный отказ может произойти в FRP материалов, когда::
- Растягивающие силы растягиваться матрица больше, чем волокна, в результате чего материал к сдвигу на границе раздела между матрицей и волокнами..
- Растягивающие силы вблизи конца волокна превышают допуски матрицы, отделяя волокон из матрицы..
- Растягивающие силы также могут превысить допуски волокон вызывая сами волокна к разрушению приводит к разрушению материала..
Material Requirements
он матрица также должны соответствовать определенным требованиям для того, чтобы сначала быть пригодны для FRP позволяет и обеспечить успешное укрепление себя. Матрица должна быть в состоянии должным образом насытить, и связь с волокнами в течение подходящего периода времени отверждения. Матрица предпочтительно должна скрепить в химическую реакцию с волокном арматуры для максимальной адгезии. Матрица должна также полностью обволакивают волокна, чтобы защитить их от порезов и выемок, которые бы уменьшить их прочность, и передачи усилий на волокна. Волокна также должны храниться отдельно друг от друга таким образом, что, если происходит отказ он локализован в максимально возможной степени, и, если происходит отказ матрицы также должна расклеить из волокна по аналогичным причинам. Наконец матрица должны быть изготовлены из пластика, который остается химически и физически стабильными во время и после процессов арматурных и формовочных. Для того, чтобы быть пригодным в качестве армирующего материала, волокна добавки должны увеличить прочность на разрыв и модуль упругости матрицы и отвечают следующим условиям; волокна должны превышать критическое содержание волокон; прочность и жесткость волокон, сама по себе должна превышать прочность и жесткость только матрицы; и должна быть оптимальной адгезии между волокнами и матрицей.
Glass fibre material
"Армированный стекловолокном пластмассы» или FRP позволяет (обычно называемый просто как стекловолокно) использовать текстильные марки стекловолокна. Эти текстильные волокна отличаются от других форм стеклянных волокон, используемых намеренно ловушкой воздух, для изоляции приложений (см стекловаты). Стекловолокно волокна начинают, как различные комбинации SiO2, Al2O3, B2O3, CaO или MgO в виде порошка. Эти смеси затем нагревают путем прямого плавления до температуры около 1300 градусов по Цельсию, после чего Штампы используются для выдавливания нити из стекловолокна диаметром от 9 до 17 мкм. Эти нити наматывают в более крупные нитей и вращают на бобины для транспортировки и последующей обработки. Стекловолокно на сегодняшний день является наиболее популярным средством для пластика и усиливающих таким образом, имеет множество производственных процессов, некоторые из которых применимы к арамидных и углеродных волокон, а также за счет их общих волокнистых качеств..
Ровинг представляет собой процесс, в котором нити прядут нитей большего диаметра. Эти нити затем обычно используются для тканых армирующих стеклотканей и маты, и в приложениях распыления..
Волокнистые ткани веб-формы ткани армирующий материал, который имеет как основы и утку. Оптоволоконные маты веб-форм нетканые маты из стекловолокна. Маты изготавливаются по размерам срезанных с рублеными волокнами, или в непрерывных матов с использованием непрерывных волокон. Рубленого волокна из стекла используется в процессах, где длины стеклянных нитей срезаются от 3 до 26 мм, нити затем используются при производстве пластмасс обычно предназначенных для процессов формования. Стекловолоконные короткие нити представляют собой короткие 0,2-0,3 мм нити стекловолокна, которые используются для усиления термопластов наиболее часто для литья под давлением..
Carbon fiber
Углеродные волокна создаются при полиакрилонитрильных волокон (PAN), тангажа смолы или вискоза являются обугленные (путем окисления и термического пиролиза) при высоких температурах. Посредством дальнейших процессов графитизации или растяжения прочность волокон или эластичность может быть повышена соответственно. Углеродные волокна производятся в диаметрах, аналогичных стеклянных волокон диаметром от 9 до 17 мкм. Эти волокна наматывают в более крупные нити для транспортировки и дальнейших производственных процессов. Дальнейшие производственные процессы включают ткачество или плетение в углеродные ткани, ткани и матов, аналогичных тем, которые описаны для стекла, которые затем могут быть использованы в реальных подкреплением..
Aramid fiber material
Арамидные волокна наиболее широко известный как кевлар, Nomex и Технора. Арамиды, как правило, получают с помощью реакции между аминогруппой и галогенид карбоновой кислоты, группы (арамидного); Обычно это происходит, когда ароматический полиамид формовали из жидкой концентрации серной кислоты в кристаллическом волокне. Волокна затем формуют в более крупные нитей, чтобы соткать в больших веревок или Спанбонд (арамидных). [1] арамидные волокна изготовлены с различными сортов на основе различного качества для прочности и жесткости, так что материал может быть до некоторой степени с учетом специфическая конструкция требует заботы, такие как резка вязкие материалы в процессе производства..
Пример полимерных и армирующих комбинации
| Reinforcing material | Most common matrix materials | Properties improved |
| Glass fibres |
UP, EP, PA, PC, POM, PP, PBT, VE |
Strength, elasticity, heat resistance |
| Wood fibres |
PE, PP, ABS, HDPE, PLA |
Flexural strength, tensile modulus, tensile strength |
| Carbon and aramid fibres |
EP, UP, VE, PA |
Elasticity, tensile strength, compression strength, electrical strength. |
| Inorganic particulates |
Semicrystalline thermoplastics, UP |
Isotropic shrinkage, abrasion, compression strength |
Applications
Glass-aramid-hybrid fabric (for high tension and compression)
Армированных волокном пластмасс лучше всего подходят для любого дизайна программы, которая требует экономии веса, точного машиностроения, конечных допусков, а также упрощение деталей в производстве и эксплуатации. Формованный полимерный артефактом дешевле, быстрее и проще в изготовлении, чем литого алюминия или стали артефактом, а также поддерживает аналогичные, а иногда и лучше допуски и материальные преимущества..
Carbon-fibre-reinforced polymers
Рулю Airbus A310
- Преимущества по сравнению с традиционным рулю, изготовленные из листового алюминия::
- 25% снижение веса
- 95% уменьшение компонентов путем объединения частей и форм в более простые формованных деталей.
- В целом сокращение производства и эксплуатационных затрат, экономия результатов в части снижения производственных затрат и экономии веса создают экономию топлива, которые снижают эксплуатационные расходы летного самолета..
Glass-fibre-reinforced polymers
впускных коллекторов выполнены из стеклопластика, армированного PA66..
- Преимущества этого имеет более литых алюминиевых коллекторов являются::
- До снижения веса на 60%
- Улучшение качества поверхности и аэродинамики
- Сокращение компонентов путем объединения частей и форм в более простые литьевых форм..
Автомобильный газ и педаль сцепления изготовлены из стеклопластика, армированного PA66 (ДПР 12-13))
- Преимущества перед прессованного алюминия являются::
- Педали могут быть отлиты в виде отдельных блоков, объединяющих обе педали и механические связи, упрощающие производства и эксплуатации конструкции..
- Волокна могут быть ориентированы на укрепление против определенных напряжений, увеличивая долговечность и безопасность..
Алюминиевые окна, двери и фасады получают теплоизолированы с помощью теплоизоляционных пластмасс, изготовленные из армированного стекловолокном полиамида. В 1977 году Ensinger GmbH производится первый профиль изоляции для оконных систем..
Structural applications
FRP могут быть применены для усиления балок, колонн и плит зданий и мостов. Можно увеличить прочность конструктивных элементов, даже после того, как они были серьезно повреждены из-за условий нагрузки. В случае поврежденных железобетонных элементов, то это в первую очередь требует ремонта элемента путем удаления обломков и мусора и заполнение полостей и трещин цементным раствором или эпоксидной смолой. После того, как член ремонтируется, усиление может быть достигнуто путем мокрой, ручной укладки до пропитки thefibre листов с эпоксидной смолой с последующим применением их на очищенную и подготовленных поверхностей элемента..
Два метода, как правило, принимается для укрепления балок, относящихся к повышению прочности на изгиб: желаемого укрепления или усиления сдвига. Во многих случаях это может быть необходимо для обеспечения как улучшения прочности. Для изгибных укрепления балки, FRP листы или пластины применяются к растянутой поверхности элемента (нижней грани для опертой элемента с нанесенным верхней загрузкой или гравитационной нагрузки). Основные растягивающие волокна ориентированы в пучке продольной оси, аналогично его внутренней изгибных арматурной стали. Это увеличивает прочность пучка и его жесткость (нагрузки требуется, чтобы вызвать дефлектора), однако, снижает способность отклонения и пластичность..
Для усиления сдвига луча, то FRP наносится на полотно (стороны) члена с волокнами, ориентированными поперек продольной оси луча. Противодействие поперечных сил достигается аналогичным образом, как и внутренние хомутами стали, мостиковыми сдвиговых трещин, которые образуют при приложении нагрузки. FRP могут быть применены в нескольких конфигурациях, в зависимости от выставленных граней элемента и степени укрепления, желательно, это включает в себя: боковое сцепление, U-оберток (U-куртки), и закрытые укутывание (полные обертывания). Боковой склеивание включает в себя применение FRP к сторонам только балки. Она обеспечивает наименьшее количество сдвига усиления из-за сбоев, вызванных де-связи с бетонной поверхности в FRP свободных краев. Для U-образных оберток, ПКМ применяется непрерывно в форме буквы «U» вокруг дна и боковых стенок (растяжения) грани балки. Если все грани балки доступны, использование закрытых оберток желательно, поскольку они обеспечивают максимальную увеличение прочности. Закрытая упаковка включает в себя применение FRP по всему периметру элемента, таким образом, что нет свободных концов, и режим типичный отказ разрыва волокон. Для всех конфигураций обручем, ПКМ может применяться вдоль длины элемента в виде непрерывного листа или в виде отдельных полос, имеющих предопределенную минимальную ширину и интервал между ними..
Плитки могут быть усилены путем применения стеклопластиковых полос на их нижней (растяжение) лица. Это приведет к более высокой производительности при изгибе, так как сопротивление на разрыв плит дополняется пределом прочности на растяжение FRP. В случае балок и плит, эффективность укрепления FRP зависит от производительности смолы, выбранной для склеивания. Это особенно является проблемой для укрепления сдвига с использованием бокового сцепления или U-оберток. Колонки обычно оборачивают вокруг FRP их периметру, как и с закрытой или полной упаковки. Это не только приводит к увеличению сопротивления сдвигу, но более важным для проектирования колонны, это приводит к увеличению прочности на сжатие при осевой нагрузке. ПКМ обертка работает путем ограничения бокового расширения колонны, которая может улучшить удержание таким же образом, как спиралью делает для ядра колонны..
Elevator cable
В июне 2013 года, KONE лифтовая компания объявила Ultrarope для использования в качестве замены для стальных тросов в лифтах. Оно герметизирует углеродных волокон в полимере с высоким коэффициентом трения. В отличие от стального троса, Ultrarope был разработан для зданий, требующих до 1000 метров подъема. Стальные лифты высшего уровня в 500 метров. По оценкам компании, что в 500-метрового здания, лифт будет использовать 15 процентов меньше электроэнергии, чем версия стальной телеграфировал. По состоянию на июнь 2013 года, продукт прошел все сертификационные испытания Европейского Союза и США..
Design considerations
FRP используется в конструкциях, которые требуют меру прочности или модуля упругости, которые не армированные пластмассы и другие варианты материала либо плохо подходит для механического или экономически. Это означает, что основное соображение конструкции для использования стеклопластик, чтобы гарантировать, что материал используется экономично и таким образом, который дает возможность использовать преимущества ее структурных улучшений специально. Это, однако, не всегда так, ориентация волокон также создает материальную слабость, перпендикулярную к волокнам. Таким образом, использование армирующих волокон и их ориентации влияет на прочность, жесткость и упругость конечной формы и, следовательно, собственно операцию конечного продукта. Ориентирование направление волокон либо, однонаправленное, 2-размерно, или 3-размерно в процессе производства влияет на степень прочности, гибкости и эластичности конечного продукта. Волокна, ориентированные в направлении сил проявлять большую устойчивость к деформации от этих сил, и наоборот, при этом участки изделия, которые должны выдерживать силы будут армированных волокнами в одном направлении, и областей, требующих гибкости, таких как природные петлями, будут использовать волокна в перпендикулярном направлении к силам. Использование большего количества размеров позволяет избежать этого либо или сценарий и создает объекты, которые стремятся, чтобы избежать каких-либо конкретных слабых мест в связи с однонаправленной ориентацией волокон. Свойства прочности, гибкости и эластичности также можно увеличить или уменьшить с помощью геометрической формы и дизайна конечного продукта. К ним относятся такие конструкции рассмотрение таких, как обеспечение надлежащей толщины стенок и создания многофункциональных геометрических форм, которые могут быть формовочные в виде отдельных частей, создавая формы, которые имеют больше материала и структурную целостность за счет уменьшения Стыки, соединения и аппаратного обеспечения..
Disposal and recycling concerns
В подгруппе пластиковых FR пластмасс подлежат ряду вопросов и проблем в области утилизации пластиковых отходов и утилизации отходов. Пластмассы представляют собой особую проблему в области переработки, так как они получены из полимеров и мономеров, которые часто не могут быть отделены и возвращены в их девственные состояний, по этой причине не все пластмассы могут быть переработаны для повторного использования, на самом деле по некоторым оценкам, утверждают лишь 20% 30% из пластмассы могут быть переработаны на всех. Армированных волокном пластмасс и их матрицы разделяют эти захоронения и экологических проблем. В дополнение к этим проблемам, тот факт, что сами волокна трудно удалить из матрицы и сохранить для повторного использования средств FRP-х усилить эти проблемы. Стеклопластик являются по своей природе трудно разделить на базовые материалы, то есть в волокно и матрицы, а также матрицы на отдельные пригодные для использования пластиков, полимеров и мономеров. Все эти проблемы для экологически обоснованного проектирования сегодня. Пластмассы действительно часто предлагают экономию энергетических и экономических сбережений по сравнению с другими материалами. Кроме того, с появлением новых более экологически чистых матриц, таких как биопластика и УФ-разлагаемые пластики, FRP приобретут экологическую чувствительность..
Другие ссылки по теме:
Matin Технический дизайн Компания: Дизайн, Manufactur и продажа Composite Крышки разных размеров, композитный крышка люка, круглые Крышки, квадратные Крышки, композитный Tank, FRP танков, Grp танк, площади GRP цистерны, кубические модульные резервуары, цилиндрические GRP цистерны, GRP септик , композитный стеклопластик септики, септиков, канализации септики, Подземный септики, Полиэтилен септик, лист формовочные соединения (SMC бак), бак для воды, бак для хранения, Подземный септиков, Площадь септик, жировые резервуары хранения, полиэтиленовый бак, GRVE Tank, Стекловолокно композитный крышки, Стекловолокно Танки, фитинги, арматура, композитный стеклопластик композитных фитингов, FRP композитных фитинги, Люки, GRP Лаз,
Теги:
#Matin Technical Design Company #дизайн #производитель #Продажа #Композитный крышка #Композитные крышки люков #Круглая крышка #Площадь крышки #Композитный Танк #FRP танк #Grp Tank #Площадь GRP Tank #Цилиндрический GRP бак #GRP септики #Композитный стеклопластик септики #септики #Канализация Отстойник #Подземный Отстойник #Полиэтилен септик #Лист формовочные Соединение #SMC бак #Водный танк #Резервуар #Подземные септиков #Площадь септики #Полиэтилен Tank #GRVE Tank #Стекловолокно Композитные крышки #Стекловолокно Танки #арматура #Композитный фитинг #GRP композитный фитинга #FRP композитных фитинги #Люки #GRP Шахтные #Iran #Middle-East #Средний Восток #нанокомпозит #жировые резервуары хранения #смола #пластик #полимер #композитный #полиэстер
Matin Technical Design Company: Design, Manufactur and Sale Composite Covers in different Sizes, Composite Manhole Cover, Round Covers, Square Covers, Composite Tank, FRP Tanks, Grp Tank, Cubic GRP Tank, Cylindrical GRP Tank, GRP Septic Tank, Composite GRP Septic Tank, Septic Tanks, Sewage Septic tank, Funeral Septic tank, Polyethylene septic tank, Sheet Moulding Compound ( SMC tank ), Water tank, Storage tank, Funeral Septic Tanks, Cubic Septic Tank, Polyethylene Tank, GRVE Tank, Fiberglass Composite Cover, Fiberglass Tanks, Fittings, Composite fitting, GRP composite fitting, FRP composite fittings, Manholes, GRP Manhole,.. in Iran and Middle-East,Septic tank,Manhole cover,Composite manhole cover,GRP tank,Polyethylene tank, SMC tank, Cubic modular tank, GRP fitting, PVDF fitting, PTFE tank, PTFE fitting, GRP Manhole, Manhole, GRP lining, Composite, Composite tank, Storage tank, Water tank, Composite fitting, GRVE lining, Polymer lining, Polyethylene pipe, GRP pipe, HTPE tank, PE tank, MatinFRP, Matin, Matin