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

  • 环氧地坪是我商业建筑的好选择吗?

    如果您要翻新商业或工业建筑空间,您可能正在决定是保留现有地板还是安装新地板。环氧地坪是各行各业最受欢迎的选择之一。其耐用性和迷人的饰面使其成为绝佳的解决方案。但如果您仍然不相信,让我们来看看为什么环氧地坪是您商业建筑的更好选择,以及安装过程是什么样的。   为什么为您的商业地产选择环氧树脂? 出于多种原因,企业主正在转向环氧地坪。这种多功…

    2022-12-05
    5.3K00
  • 环氧树脂安全吗?了解危害和安全措施

    环氧树脂在艺术和手工艺、木工和建筑等各个行业都非常受欢迎。它能够创造闪亮和持久的饰面,使其成为许多项目的首选。但是,在开始使用环氧树脂之前,了解如何安全使用它很重要。 在使用环氧树脂的过程中,安全必须放在首位,因为不当的处理或使用方式可能会带来严重的健康隐患。只有深入了解环氧树脂的组成及其潜在的危险性,我们才能采取有效的防护措施来保护自己。 本博客将专注于环…

    2025-02-03
    4.6K00
  • 如何分层环氧树脂?

    环氧树脂是一种可用于许多不同项目的液体。 在开始使用环氧树脂之前了解环氧树脂的工作原理非常重要,这样您的项目就不会出现任何意外问题。 在这篇博文中,我们将讨论对环氧树脂进行分层时涉及的所有步骤,并提供一些技巧以从您的应用中获得更好的结果。 目录 你能做多层环氧树脂吗 你绝对可以做环氧树脂层!在添加下一层之前,一定要让每一层都完全干燥。这将有助于确保您完成的项…

    2023-02-15
    7.2K00
  • 玻璃钢水箱价格怎么算

    计算玻璃钢水箱的价格通常涉及以下几个方面: 容量和尺寸:确定所需的水箱容量和尺寸,这将直接影响到价格。 材料和厚度:玻璃钢水箱通常由玻璃纤维增强塑料(FRP)制成,不同的材料质量和厚度会对价格产生影响。 较高质量的材料和厚度通常会增加水箱的价格。 配件和特殊要求:水箱可能需要一些额外的配置和特殊要求,例如进出水口、排气阀、液位测量装置等。 这些额外的配件和要…

    2023-09-30
    7.8K00
  • 您应该在环氧密封涂层上加热吗?

    通常,您只会使用热量(热风枪或丙烷火炬)在防水涂层表面区域弹出气泡。有两个例外,我们将在此处列出: 在绝大多数情况下,防水涂料会在您浇上后去除密封涂层中的任何不规则处。

    2023-03-26
    5.6K00
  • 环氧地坪要光滑吗?

    环氧地坪非常光滑。这是因为它经过浇注,然后抛光,使地板光滑。抛光的过程会在表面上产生一种光泽,即使您没有亲眼看到这种光泽,也会向您反射。有些人更喜欢为他们的地板涂上哑光饰面,而不是光泽或半光泽饰面。哑光饰面不像闪亮饰面那样反射光线,因此它们对周围光线的反射往往较少,因此乍一看比亮面或半光饰面更暗。

    2023-01-09
    4.4K00
  • 你们家的胶衣起不起皱(胶衣皱起来的原因分析)

    客户问:你们家的胶衣起不起皱? 我说:我们销售的胶衣,也会是起皱的? 客户问:问什么? 我说:无论哪家的胶衣都不会避免这个问题,这和质量关系不大,更多是工艺操作造成了该问题的发生。 简单的说,更多的时候是你的操作,导致了胶衣起皱。 可能说到这里,有的老玻璃钢工人,还是不理解:为何上次用的XX品牌的胶衣就没这样。说实话,影响胶衣效果的因素很多,很多环境因素是无…

    2019-07-25
    1.9K00
  • 芳纶绳和织带

    芳纶绳和芳纶织带是由对位芳纶短纤维编织而成的高性能材料。它们具有耐高温、阻燃、轻质、高强度、高模量、尺寸稳定性、低收缩率、抗穿刺、抗切割、耐磨、耐化学腐蚀、机械性能优异和介电性能良好的特性。这些优异的性能使它们成为需要材料承受极端条件和苛刻环境的应用的理想选择。 芳纶绳带广泛应用于各行各业,包括工程缆绳、滚筒绳、起重绳、安全绳、高空作业绳、牵引绳、休闲绳、滑…

    2024-12-09
    4.1K00
  • 什么是捆扎带?

    捆扎带是一种用于运输的胶带。这种胶带经过大量加固,因此在运输过程中不会让路,可用于加固运输箱和密封集装箱以进行运输。它在邮件中心、干货店、五金店和许多存放杂货的药店都很容易买到。把它放在房子周围可能是一件非常有用的事情。 这种胶带包括增加其拉伸强度的细丝。玻璃纤维是制造长丝的热门选择,因为它是一种坚固耐用的材料,尽管一些公司使用棉花或合成材料。细丝通常嵌入到…

    2023-05-14
    5.9K00
  • 木材防水用什么材料好(木材防水的最佳方法)

    对木材密封剂的深入了解对于木材防水并不是必不可少的。尽管有些人为大型工作聘请专业防水承包商,但大多数人只是简单地购买一个防水溶液容器来涂抹在他们的外部木材上。其他人选择创建自己的解决方案。最好的方法取决于木材的类型、个人喜好以及可能的健康和环境问题。 防水的原因 对木材进行防水以防止其腐烂、翘曲和开裂至关重要。未经处理的木材会吸水,使其膨胀,然后在干燥时收缩…

    2022-08-26
    6.4K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部