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

  • 船只胶衣凝胶涂层与海洋涂料:哪个更好?

    购买一艘全新的闪亮船后,您将希望尽可能长时间地保持它完好无损。但是,机会并不在您这边,因为天气因素会留下痕迹。此外,您无法避免随着时间的推移出现的划痕或水渍。 虽然大多数新船都带有胶衣凝胶涂层,但在修理船只、重新喷漆或重新涂抹胶衣凝胶涂层时,您有两种选择。大多数船主对更好的选择(胶衣凝胶涂层与船舶涂料)的船只存在两难境地,因为这两种选择都有其优点和缺点。让我…

    2023-08-29
    4.1K00
  • 如何重做环氧树脂台面?

    您是否考虑过重新装修您的厨房,但不知道从哪里开始?如果是这样,这篇文章将有所帮助!我们将回顾拆除旧环氧台面并用新台面替换的过程。这个项目可以由任何使用工具箱并有空闲时间的人来完成。 你能在环氧树脂上涂环氧树脂吗 答案是肯定的,你可以。但是,确实需要做一些工作和准备,以确保您的台面不会随着时间的推移而碎裂或开裂。但如果你想尝试一下,方法如下。你需要: 我可以在…

    2023-02-04
    7.5K00
  • 如何去除环氧树脂中的气泡?

    气泡很常见。根除它们的一种简单方法是使用热风枪或小手电筒等热源。打火机 = 否(您会烧手指)。  此外,有些特殊的配方,像液体钻石一样自然具有更少的气泡——消泡剂。专业提示:混合环氧树脂和固化剂时…… 锅中的混合物体积越大,化学反应越多。这会产生热量。为了减少热量,请在 3-5 分钟内有效地混合产品,然后将混合物取出并散布在整个…

    2023-02-24
    3.2K00
  • 环氧树脂胶怎么去除掉?

    环氧树脂胶有三种形态: 1、还未固化前:您可以用丙酮或甲苯或酒精擦拭被污染的元器件表面。 2、固化后是软的:这种情况下,您可以用美工刀,一点一点的挖出。 3、固化后是硬的:这种情况下,您只能通高温烘烤,将灌封有环氧树脂胶的产品置于烘箱中,普通胶水在150度的条件下会软化,这个时候您带上手套,在烘箱中或取出趁热,用美工刀一点一点的挖了。 注:通常情况下,固化后…

    2022-12-29
    7.0K00
  • 真空灌注中常用的树脂灌注系统有哪些?

    在真空灌注工艺中,使用各种树脂灌注系统来促进整个层压板中受控的树脂流动。以下是真空灌注中使用的一些常见树脂灌注系统: 树脂灌注储液槽: 螺旋管输液: 真空辅助树脂传递模塑(VARTM): 树脂注射: 树脂膜灌注: 这些树脂灌注系统为特定应用提供不同级别的控制和适用性。树脂灌注系统的选择取决于零件几何形状、树脂粘度、所需的灌注速度以及制造过程中所需的控制水平等…

    2023-08-25
    4.5K00
  • 玻璃钢制品的未来:轻装上阵,创造无限可能

    玻璃钢制品在未来将继续展现出轻装上阵、创造无限可能的特点。 综上所述,玻璃钢制品在未来将继续发展,并展现出轻装上阵、创造无限可能的特点。通过创新材料应用、可持续发展、智能化应用和设计创新,玻璃钢制品将在各个领域中发挥重要作用,为用户带来更多全新的体验和解决方案。

    2023-12-24
    4.9K00
  • 如何在环氧树脂模塑工具上涂抹脱模剂

    计划使用成型工具制造环氧树脂复合材料零件? 您需要确保零件从成型工具中干净地脱落。另外,当然,模制零件的表面处理必须完美无瑕。 实现这两件事的简单方法是在模具上涂上脱模剂。这将确保工具和成品零件的表面光滑,并且模制零件很容易脱落。 我应该使用哪种脱模剂? 无论您做什么,都要避免使用含有硅的溶剂型,例如廉价的家具蜡。硅会导致您的第一层胶衣分裂并形成“鱼眼”(技…

    2024-06-21
    5.0K00
  • 玻璃钢树脂胶流挂怎么处理(树脂胶挂不住的解决方法)

    客户反馈说聚酯树脂在立面上挂不住,都流淌了,这玻璃钢缺胶怎么处理? 从图片中可以看到,部件底部有树脂胶积聚情况,玻璃纤维发白位置缺胶,下面简单说下问题所在及解决办法。 1.树脂黏度及触变性能的影响:通常来说,树脂黏度越大,触变性越高,越不容易流挂。在树脂不能更换的情况时,您可加入少量气相二氧化硅增加触变性能以提高抗流挂性能,当然这会额外增加成本。 2.玻璃纤…

    2022-02-23
    6.3K00
  • 你能用手指涂抹木材填料吗?

    我们都熟悉木质腻子,但这并不是市场上唯一用于填充家具或墙壁缝隙的产品。木材填料是另一种可用于填充木材表面孔洞和裂缝的选择。虽然它与木质腻子相似,但这两种产品之间存在一些关键差异,可能会影响您选择将哪一种用于您的项目。 我们将介绍这些差异以及如何应用每种产品,使您的项目看起来很专业! 你如何平滑木材填料? 您可以使用腻子刀使木材填料光滑。只需将其放在木材表面即…

    2023-05-01
    5.9K00
  • 什么是复合板(常见复合材料板种类和用途)

    复合板是一种用于代替传统木材或钢材的建筑材料。这些面板比实木或钢轻得多,但提供相似水平的强度和结构支撑。复合板分为三种基本类型,包括工程木材、铝和玻璃纤维单元。这些面板中的每一个都可以由多层相同材料或夹在某种类型的保护材料片之间的轻质芯组成。 工程木复合板通常由压制的木纤维或与环氧树脂混合的锯末制成。木材被切碎或研磨成细浆,然后干燥。干燥的纤维与环氧树脂混合…

    2022-09-10
    6.9K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部