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

  • 如何选择适合的环氧模具胶衣类型和正确的应用方法?

    选择适合的环氧模具胶衣类型和正确的应用方法需要考虑以下几个方面: 总之,选择适合的环氧模具胶衣类型和正确的应用方法是一个综合考虑材料特性、使用要求、生产工艺和专业意见的过程。 通过仔细评估和测试,可以确保为模具选择合适的环氧涂层,并正确应用以达到最佳效果。

    2023-08-30
    4.0K00
  • 在半永久性和牺牲性脱模剂之间进行选择

    这是事实。对于在服务的特定行业内的模塑商,首要任务通常是从每次脱模剂应用中获得尽可能多的脱模,以减少停机时间和浪费。 值得注意的是,这意味着我们今天的许多尊贵客户倾向于选择半永久性脱模剂而不是传统的牺牲脱模剂涂层,尤其是在配方已经取得进展的情况下。当然,仍然有一些模塑操作需要牺牲脱模涂层——也许在复合材料模塑中最重要。 本文介绍了一些牺牲性脱模剂的背景知识,…

    2023-01-04
    6.4K00
  • 做玻璃钢部件需要哪些材料(玻璃钢制品制作材料有哪些)

    本文目录 玻璃钢的制作材料是哪些 玻璃钢,全称玻璃纤维增强塑料。材料有玻璃纤维布和不饱和聚脂、环氧树脂、酚醛树脂。 玻璃钢制作需要哪几种原料\比例多少 根据材料的不同,温度不同配比有差异。普通配比为促进剂0.5% 固化剂1%,根据气候和湿度调整配比。 玻璃钢的材料: 它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材…

    2023-04-12
    7.4K00
  • 为什么我的清漆透明外套变白了?

    汽车上的清漆是喷漆工作中最重要的部分。透明涂层可以保护油漆,使它比没有它更耐用,看起来更好。问题是随着时间的推移或发生事故后,透明涂层会开始变白。这通常意味着您必须重新粉刷您的车辆或花钱请别人为您做! 但是有一些方法可以防止您的透明涂层首先变白,这样您就不必担心很快就会重新粉刷您的汽车。在这篇文章中,我们将涵盖所有内容,从最初是如何发生的,到如果您在骑行过程…

    2023-02-04
    8.4K00
  • 环氧树脂是什么意思?

    环氧树脂是指一类含有环氧基团的反应性预聚物和聚合物。这些树脂在催化剂存在下与自身反应,或与许多共反应物如胺、酚、硫醇等反应。 环氧树脂具有多种用途的许多工业应用。与其他类型的树脂相比,它具有更高的机械性能以及更高的耐热性和耐化学性。因此,它在制造飞机部件方面具有独特的用途。 环氧树脂也称为聚环氧化物。 解释环氧树脂 环氧树脂是一种具有坚韧的机械性能、良好的耐…

    2023-03-27
    5.8K00
  • 间位和对位芳纶的区别是什么?

    间位芳纶和对位芳纶之间的主要区别在于,间位芳纶是半结晶的,而对位芳纶是结晶的。芳纶(芳族+酰胺)是一种具有许多酰胺键作为重复单元的高分子材料。因此,我们可以将其归类为聚酰胺。它至少有 85% 的酰胺键与芳环相连。芳纶有间位芳纶和对位芳纶两种类型,这两组根据结构具有不同的特性。 内容 1.概述和主要区别2.什么是间位芳纶3.什么是对位芳纶4.并排比较 – 表格…

    2023-02-28
    4.3K00
  • 环氧玻璃钢的涂层施工方案

    环氧玻璃钢(Epoxy Glass Reinforced Plastic,简称EGFRP)的涂层施工方案可以根据具体的项目要求和设计需求而有所不同。以下是一个一般的涂层施工方案的示例: 表面准备:确保施工表面平整、干燥、清洁和无油污、灰尘等杂质。必要时进行打磨、清洗和除尘等处理,以确保涂层的附着力。 底漆涂覆:选择适合的环氧底漆,按照生产商的要求和指导将其涂…

    2023-11-17
    3.0K00
  • 玻璃钢水池施工方案

    下面是一个基本的玻璃钢水池施工方案的概述: 请注意,以上仅为一个基本的玻璃钢水池施工方案的概述,具体的施工步骤和方法可能会根据项目的要求和实际情况有所变化。在进行施工前,建议咨询专业的玻璃钢制品制造商、设计师或施工团队,以获取详细的施工指导和建议。

    2023-08-24
    7.1K00
  • 玻璃钢型材你会用吗?

    玻璃钢型材采用拉挤工艺,由不饱和聚酯树脂为基体,玻璃纤维毡为增强材料制作而成。玻璃钢材质的型材分为很多种,有圆棒、圆管、角钢、方管、槽钢、工字钢、T型钢、格栅、异形件等产品,具有耐腐蚀、重量轻、强度高、抗老化、安装方便、性能稳定且美观等特点,广泛应用于建材家居、冷却塔、护栏、操作平台、市政、化工等领域,且可设计性强,灵活方便,按需可定制等。 玻璃钢型材优点多…

    2022-12-21
    6.9K00
  • 木船表面应用环氧树脂的技巧

    无论您计划粘合、层压、圆角、光顺还是应用织物,应用的成功不仅取决于环氧树脂的强度,还取决于环氧树脂与应用表面的粘合程度。以下是一些可以发挥关键作用的表面处理关键步骤。 表面处理为王。我遵循的原则是,在使用环氧树脂时,表面准备分为三个阶段:1) 表面准备,2) 表面准备,最后 3) 表面准备……你永远不会做太多! 特定基材需要特殊准备,请参阅手册以获取有关项目…

    2023-03-05
    3.7K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部