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

  • 做玻璃钢的一般用什么树脂(玻璃钢用得最多的树脂)

    在制作玻璃钢时,常用的树脂是聚酯树脂。聚酯树脂是一种常见的热固性树脂,与玻璃纤维增强剂结合后形成坚固的复合材料。 聚酯树脂在玻璃钢制造中的应用主要有以下几个原因: 耐腐蚀性:聚酯树脂具有良好的耐腐蚀性能,能够抵抗海水、化学品和大气环境等腐蚀介质的侵蚀,使玻璃钢制品能够在恶劣环境下长期使用。 强度和刚度:聚酯树脂与玻璃纤维增强剂的结合形成的复合材料具有较高的强…

    2023-10-01
    8.2K00
  • 常见的玻璃钢产品

    玻璃钢产品,也称为玻璃纤维增强塑料(Glass Fiber ReinforcementPlastics,简称GFRP)产品,是一种由玻璃纤维和树脂组成的复合材料。它具有很高的强度和刚度,同时还具备耐腐蚀、耐磨损、耐高温和绝缘等特性。 玻璃钢产品广泛应用于建筑、船舶、汽车、化工、电力、环保等领域,常见的玻璃钢产品包括: 玻璃钢储罐和容器:用于储存酸、碱、化学品…

    2023-09-22
    5.0K00
  • 什么是透气防水面料?

    透气防水面料是一种可用于制作衣服、防护外套,甚至是既透气又防水的便携式庇护所的材料。透气意味着该物质允许空气以及水蒸气有效地通过该物质。防水表示该物质还可以有效地防止一定量的水通过它。透气的防水织物是一种防止液态水通过它但允许空气和蒸汽自由通过它的材料。 使材料透气和防水通常是通过使用由许多小孔组成的膜或物质来实现的。这些孔状孔太小,水滴无法通过,但足够大,…

    2023-05-13
    6.1K00
  • 玻璃纤维毡是干嘛用的?

    玻璃纤维毡在玻璃钢行业是最常见的基础增强材料,是玻璃纤维丝经过机器短切后,再喷涂粘合在一起的类似毛毯的垫子,也叫短切毡或毛毡。它与树脂复合后起到增强整体的作用,纤维比例越大玻璃钢部件性能越好,通常也与其它玻纤织物混合搭配使用,例如方格布等等。 玻璃纤维毡是一种由玻璃纤维制成的非编织布或纤维毡。它具有以下主要用途: 增强材料:玻璃纤维毡广泛用于增强复合材料制品…

    2021-05-30
    6.3K00
  • 为何环氧树脂有鱼眼呢(树脂鱼眼防止和修复方法)

    环氧树脂通常用于各种应用,因为它坚固耐用。然而,环氧树脂有时会形成鱼眼。 什么是鱼眼,为什么会形成?这篇博文将回答这些问题,并提供有关如何首先防止它们形成的提示。 目录 如何在环氧树脂中修复鱼眼? 如果您问自己这个问题,那么您很可能已经遇到了环氧树脂中的鱼眼问题。 鱼眼是由树脂中的污染物引起的,它会导致固化树脂表面出现小坑或凹坑。 有几种方法可以在环氧树脂中…

    2023-01-25
    3.2K00
  • 可以打磨碳纤维吗?

    使用 180 号砂纸进行平整和磨损。小心不要打磨覆盖零件的薄树脂层并进入碳纤维织物。这将导致编织图案出现难看的变形,称为“烧穿”。一旦你磨损了整个部分,用肥皂和水冲洗并让其完全干燥。 是的,碳纤维可以进行打磨。碳纤维由纤维束编织而成,其表面可能存在一些不平整、凸起或毛刺。通过打磨可以使碳纤维表面更加光滑、均匀,并且有助于提升其外观。 下面是一般的碳纤维打磨步…

    2022-11-09
    9.6K00
  • 玻璃钢船烂个洞怎么修补( 修补玻璃钢船洞步骤)

    修补玻璃钢船上的洞口需要以下步骤: 准备工作:确保船体表面干净、干燥且没有油脂或污垢。使用适当的清洁剂和工具清洁表面,并彻底冲洗干净。然后使用砂纸或砂轮将需要修补的区域的表面粗糙化,以增加修补材料的附着力。 确定修补材料:选择与玻璃钢船体材料兼容的修补材料。通常使用的修补材料包括玻璃钢修补胶、环氧树脂胶或聚酯树脂胶。 混合修补材料:按照修补材料的说明,准确混…

    2023-10-02
    8.4K00
  • 如何去除木头上的毛毡?

    我们已经详细讨论了如何将毛毡粘合到木头上。但是,如果您的橱柜抽屉或首饰盒上还粘着旧毛毡,而且看起来很糟糕,可能开始脱落怎么办?必须先去除旧毛毡,然后才能将新毛毡粘在原处。你如何首先去除旧毛毡?您可以用手去除大部分松散的多余旧毛毡。然后,使用油灰刀可以将剩余部分刮掉。这需要很大的努力,而且你需要确保你正好在毛毡的松散边缘下面。将刀拉直,使其平贴在木头上,继续刮…

    2022-12-01
    5.1K00
  • 如何在不打磨的情况下抛光树脂?

    有几种方法可以在不打磨的情况下抛光树脂。在这篇博文中,我们将讨论三种最流行的方法。第一种方法是使用缓冲区。如果您有大量树脂需要抛光,这是一个很好的选择。第二种方法是使用带有抛光附件的钻头。 如果您需要抛光小区域,这是一个不错的选择。第三种方法是使用钢丝绒或抛光剂。如果您要去除树脂表面的划痕,这是最好的选择。 如何在不打磨的情况下使树脂发光? 有几种方法可以做…

    2023-01-23
    3.3K00
  • 清除环氧地坪有多难?如何去除?

    混凝土地板是家庭中最常见的地板类型,但它们可能没有吸引力。环氧树脂是一种流行的替代品,因为它可以在不改变外观的情况下为混凝土地板增加颜色和纹理。在本文中,我们将讨论如何从您家的混凝土中去除环氧树脂。 清除环氧地坪有多难? 环氧树脂是一种很难在不损坏其下方地板的情况下去除的材料。如果您正在寻找新的表面,有多种选择:您可以使用专为地板设计的油性涂料在环氧树脂地板…

    2023-02-05
    7.2K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部