减轻复合材料零件的重量

作为用复合材料制造任何东西的一部分(以及某种形式的竞争性质),问题总是会出现,“它能做得更轻吗,我们能走得更快吗?” 好消息:答案通常总是肯定的。然而,零部件的减重之路并不总是一帆风顺。与复合材料中的所有事物一样,优化成本与性能之间存在权衡。可能有上千种不同的减肥方法,很少有严格的正确或错误的方法来执行此操作。零件结构的详细信息和知识对于将信封推到多远以找到所需的最佳强度与重量具有很大的不同。在深入修改复合设计或零件之前,必须对零件进行研究。即使用更高性能的材料(如碳纤维)替换玻璃纤维部件,在简单地使部件更轻之前也需要一定的知识。有些后果可能无法预料

优化树脂与织物的比例

使现有的复合材料部件发挥最大的设计能力在于优化树脂与纤维的比例。进行湿法铺叠时,树脂太少会导致纤维未被充分覆盖,导致载荷分布不当,并可能导致零件完全失效。树脂过多,零件只会承载过多的树脂,对零件的结构完整性没有任何好处。研究树脂与纤维的最佳比例对于推广最有效的复合材料部件是不可或缺的。

选择面料

Kevlar、Carbon 和 Fiberglass 纤维类型的物理特性和差异都有详细记录。需要更多研究的是这些纤维如何结合到织物中,这与织物在层压时的最终材料特性相关。每种纤维类型和织物都具有最佳特性,例如强度、模量和柔韧性。从选项中选择最佳织物将可能减少树脂用量和织物,因为可能会从叠层方案中消除一些层。虽然许多更结实的面料成本更高,但最有效的解决方案取决于制造商。话虽如此,用碳纤维或凯夫拉纤维代替玻璃纤维复合材料部件将会减轻任何部件的重量。凯夫拉尔纤维和碳纤维只是更轻、更强韧的纤维,可以制造更轻的部件。减轻零件的重量需要了解零件使用方式的详细信息。了解如何以及在何处施加载荷很重要。一旦零件需求和设计细节已知,纤维取向在零件重量优化中起着不可或缺的作用。单向带提供了纤维的“单程票”,可以在指定方向上完成工作(承载负载)。在复合材料中使用单向胶带可以优化需要的强度,但不是全部。(除非它在所有方向上铺设多层)在与纤维相反的方向上,单向胶带面板可能很容易在远离纤维的方向上失效。它是一种可行的选择,可以在增加很少重量的情况下增加零件的刚度和强度。

树脂选择

就整体强度和高模量应用而言,性能最高的常温树脂是环氧树脂。从克到克,它的性能完全优于聚酯和乙烯基酯树脂,尤其是在强度重量比方面与碳纤维或凯夫拉尔叠层配对时。(为了零件的灵活性,人们可能仍想坚持使用聚酯。)有一系列不同的环氧树脂可供选择,选择适合任何应用的完美环氧树脂的因素有很多。通过深入研究制造商的技术数据表,找到满足设计需求的树脂的材料特性。同样,在选定的环氧树脂中实现适当的树脂与纤维比例将产生最有效的复合材料。

复合材料的优化

实现最轻部件的最佳途径是使用预浸渍织物(预浸料)。树脂已经被引入到纤维中并发挥材料特性的最大特性。优化后的纤维与树脂比例所产生的产品通常远远超出湿法铺层或灌注工艺所能重复完成的范围。请放心,从预浸料的角度设计的东西在重量和可重复性方面将与最终部件的设计精确。预浸料信息来自制造商,其固化层密度已知并记录在案,用于在切割第一层之前估计最终部件的重量。湿式叠层和灌注工艺设计阶段的准确数字取决于几个工艺因素。

减轻复合材料零件的重量

添加核心

添加材料(例如芯)似乎不利于实现更轻的部件和减轻重量。在现有设计中添加核心会增加叠层的重量。然而,核心材料通常用于加强零件并为任何复合部件增加高度刚度。一些芯类型在树脂中增加了显着的重量和刚性,而一些芯类型意味着最高程度的复合材料性能。众所周知,将芯适当地添加到零件的较弱区域会产生更强的零件。在所有可用的芯中,Nomex 蜂窝芯提供最高程度的真实性能。使用 Nomex Honeycomb 可能涉及更多的处理过程,但考虑到它所达到的重量强度,结果是不可否认的。核心材料也可以从更重的,

(47)
如何正确修剪 Kevlar 部件
上一篇 2022-11-20 21:20
树脂助剂(树脂添加剂类型和优缺点)
下一篇 2022-11-20 21:29

猜您喜欢

  • 树脂水槽好用吗?

    树脂水槽好用吗?这些有时被某些来源称为丙烯酸水槽,但更准确地称为复合或复合树脂水槽。…除了表面损坏外,亚克力水槽在其他方面都很耐用,在正常使用过程中您不太可能对水槽造成任何结构损坏。 另外,什么类型的水槽最耐用? 虽然这两种复合材料都很坚固,耐污渍和划痕,但花岗岩比石英更能保水。然而,有人声称由花岗岩复合材料制成的水槽是任何人都能找到的最耐用的水…

    2023-08-24
    7.1K00
  • 环氧树脂固化剂结晶吗?

    是的,能结晶,如高纯度的情况下,即使在常温下都能是结晶或半固态的状态。无需担心操作性,你加温60℃2个小时就能自动融化开的,不过结晶状态一般还是不太是常见的。

    2020-10-11
    8.1K00
  • 胶衣喷涂技术指南(喷涂胶衣操作指导)

    客户对任何产品的第一印象,通常是来自外观,因此胶衣喷涂是玻璃钢制造的最关键工序之一。 除了外观装饰性,胶衣还能够提供需要的耐水、耐候和耐化学等性能。尽可能地制作出更优质的胶衣面是提升品质的最直接方法。 尽管喷胶工序显得简单,但若未严格按照胶衣喷涂规范的操作,也会出现各种问题的。本培训指导解释了生产优质胶衣面的正确程序和使用方法,仔细阅读本文有助于您得到一个理…

    2019-03-19
    8.9K00
  • 如何使用树脂模具制作树脂杯垫的说明

    我们认为了解如何使用您的模具有效地铸造树脂杯垫可能对您有好处。这就是为什么我们准备了一个简短的教程,向您展示如何在生产您引以为豪的杯垫的同时尽可能地使用树脂和模具。 准备您的工作区 准备您的工作空间是在任何手工艺学科中工作时最重要的步骤之一,因为它允许您在您的工作空间中创建有利于项目类型的顺序,您正忙着。使用树脂时如何准备工作空间?好吧,这真的很简单,您需要…

    2022-12-18
    6.0K00
  • 短切毡是什么材料?

    短切毡是一种纤维材料,由短纤维通过加工工艺制成。短切毡的主要成分可以是各种纤维,如聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维等。这些纤维经过切割或粉碎处理,形成短小的纤维段,然后通过纤维结合剂或热压等方法将它们结合在一起,形成一种纤维薄片或块状材料。 短切毡具有以下特点: 高吸湿性:由于纤维表面积大,短切毡可以吸收和保持较大量的水分。 良好的绝缘性能:短切毡…

    2022-05-09
    6.5K00
  • 关于碳纤维制成的假肢你应该知道什么?

    其他人选择碳纤维假肢,因为它易于使用且舒适。对于失去肢体的人来说,选择合适的假肢是一个至关重要的决定。它使日常生活大不相同。它适合你吗?让我们讨论。 什么是碳纤维假肢? 碳纤维假肢由用于航空航天和军事应用的坚固而轻便的材料制成。它越来越受欢迎,因为它比由金属或塑料等材料制成的传统假肢更耐用、更舒适。 好处 一个好处是它们的重量要轻得多。这可以使四处走动和进行…

    2022-12-15
    6.0K00
  • 制作复合材料部件,哪些情况下建议使用强芯毡?

    强芯毡不是什么神奇的东西,它是一种普通的夹芯材料,作用是增厚减重。 简单地来说,大约能降低原来部件40%的重量,总体强度不会有太大的改变。 哪些情况下建议使用强芯毡呢?毕竟它的客单价不会低于种类玻纤材料,不过一次增加的厚度,节约一定时间是客观存在的事实。 一般情况下,建议复合材料部件厚度在5-15mm时候,才考虑使用强芯毡,前提是部件有减轻重量的需求。如果是…

    2019-10-20
    8.6K00
  • 为什么碳纤维不可持续?

    碳纤维目前不可生物降解。因为碳纤维是一种复合材料,可以保持其强度和形状——大多数碳纤维很难回收和重新利用——尤其是因为它们不能被熔化并用于制造新产品或物品。 碳纤维在生产和使用过程中存在一些因素,使其被认为不太可持续。以下是一些主要原因: 能源消耗:碳纤维的制造过程需要高温和高能耗。生产碳纤维通常涉及石油基聚合物的聚合、纤维化、炭化等多个步骤,其中的高温处理…

    2022-11-09
    10.4K00
  • 油性脱模剂会挥发吗

    是的,油性脱模剂中的溶剂成分可以挥发。油性脱模剂通常包含矿物油、合成油或植物油等基础溶剂,这些溶剂在接触到空气或受到热量作用时可以蒸发。 挥发性是油性脱模剂的一个特征,它允许脱模剂在工件表面形成一层持久的油膜,减少工件与模具之间的粘附力,使工件易于脱离。然而,随着时间的推移,油性脱模剂中的挥发性成分可能会逐渐蒸发,导致脱模效果降低。 因此,在使用油性脱模剂时…

    2024-06-17
    6.4K00
  • 树脂制品在高温下会释放哪些有害气体?

    树脂制品在高温下可能释放多种有害气体,具体的释放物质取决于树脂的类型、成分和加工条件。以下是一些常见的有害气体: 挥发性有机化合物(VOCs):许多树脂制品包含挥发性有机化合物,如苯、甲醛、醋酸、酮类化合物等。在高温下,这些化合物可能挥发出来,形成有害气体。这些气体可能对人体健康造成刺激、呼吸道问题或潜在的致癌风险。 烟雾和燃烧产物:在高温下,树脂制品可能发…

    2023-09-30
    8.6K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部