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)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 环氧树脂干了有毒吗(环氧树脂固化干燥后还有毒吗)

    说到树脂,主要有两种类型:环氧树脂和聚酯树脂。环氧树脂是更受欢迎的树脂类型,以其强度和耐用性而闻名。然而,很多人担心环氧树脂干燥时的毒性。在这篇博文中,我们将探讨环氧树脂的安全性并回答以下问题:环氧树脂干燥时是否有毒?目录 环氧树脂干燥后有毒吗? 环氧树脂干燥后无毒。但是,吸入环氧树脂烟雾可能有害,因此在使用环氧树脂时始终佩戴呼吸器。确保还保持该区域通风良好…

    2023-01-29
    3.5K00
  • 油性涂料打开后可以使用多长时间?

    那里有很多油漆类型,但油性油漆是那里最古老的油漆类型之一。它已经使用了数百年,自诞生以来,已经取得了长足的进步。什么是油性涂料?它基本上由天然或合成油与粘合剂、着色剂和溶剂混合而成。 油性涂料是市场上最持久的涂料类型之一,保质期极长,开罐后的使用寿命同样长。油性涂料含有大量溶剂和粘合剂,它们有助于延长使用寿命,但对环境绝对不利。这使得油画颜料在打开后可以保存…

    2023-02-23
    3.7K00
  • 热固性预浸料优点有哪些?

    随着国内环保力度升级及客户对产品性能追求的提升,预浸料成为复合材料制件不错的选择。 到底使用热固性预浸料会比传统的手工铺层有哪些优点呢? 往看下: 1,最大强度特性。 在手糊铺层中,难以达到50%的树脂含量,一般会在60%及以上。即使是真空袋装也会在40%徘徊,典型的手层压板最终也会有大量过量的树脂。过量的树脂会增加脆性并降低整体性能。另一方面,大多数预浸料…

    2020-06-05
    8.3K00
  • 玻璃纤维是做什么的(玻璃纤维用途)

    玻璃纤维具有多种用途,它被广泛应用于以下领域: 建筑和建材:玻璃纤维在建筑领域中被用作增强材料,用于加固混凝土、增强墙体和地板等结构。它还用于制造屋顶瓦片、隔热材料、隔音材料和防火材料等。 汽车工业:玻璃纤维在汽车制造中扮演重要角色。它用于制造车身零件、车顶、车门、前保险杠和内饰件等,以提供强度和轻量化的优势。 航空航天:玻璃纤维在航空航天领域中被广泛用作结…

    2023-11-19
    3.9K00
  • 环氧树脂有什么用途?

    环氧树脂以其强大的粘合质量而闻名,使其成为许多行业的多功能产品。它具有耐热性和耐化学性,使其成为任何需要在压力下保持牢固的人的理想产品。环氧树脂也是一种耐用产品,可用于各种材料,包括:木材、织物、玻璃、瓷器或金属。但是,重要的是要注意;环氧树脂不被认为是防水的。随着时间的推移,反复潮湿或潮湿的环境会导致性能下降,从而影响耐用性。 使用环氧树脂作为粘合剂 环氧…

    2022-12-27
    7.5K00
  • 环氧树脂胶固化时间受什么影响?

    环氧树脂胶的固化时间取决于多种因素,包括环氧树脂的类型、温度、混合比例、固化剂的选择等。 一般来说,环氧树脂胶的固化时间可以分为以下几个阶段: 请注意,环氧树脂的固化时间还受到环境温度的影响。 较高的温度可以加快固化过程,而较低的温度则可能延长固化时间。 因此,在使用环氧树脂胶时,最好参考产品说明书中提供的具体信息,以确保正确的固化时间和最佳性能。

    2023-08-12
    6.8K00
  • 云母粉在环氧树脂中的应用

    云母粉和环氧树脂是两种流行的材料,用于制造从珠宝和艺术品到工业涂料和层压板等各种产品。两者都具有独特的特性,使其非常适合不同的应用。 云母粉是一种天然矿物,源自矿物白云母。它是一种细小的粉末状物质,有多种颜色可供选择,包括白色、黄色、粉红色和绿色。云母粉因其闪闪发光的金属状外观而备受推崇,这使其在化妆品和艺术材料中广受欢迎。它还用作油漆、塑料和陶瓷的填料。 …

    2024-11-13
    4.9K00
  • 玻璃钢滑梯适合哪些年龄段的人使用?

    玻璃钢滑梯通常适合各个年龄段的人使用,包括儿童和成人。具体使用的年龄范围可能会因滑梯的设计、高度和安全要求而有所不同。 对于儿童来说,玻璃钢滑梯是常见的游乐设施之一,适用于幼儿园、学校、公园和其他儿童活动场所。这些滑梯通常根据儿童的年龄和身高设计,以确保他们的安全和乐趣。有些滑梯可能针对较小的儿童设计,具有较低的高度和柔软的坡度,而其他滑梯则适合较大的儿童,…

    2023-09-15
    5.4K00
  • 3 个涉及木质环氧树脂的简单 DIY 项目

    木材环氧树脂是一种强大的物质,可用于修复或重新抛光木材制成的表面。它有许多实际用途,包括木工项目、木地板维修和家具修复。如果您正在寻找一种简单的方法来在家修理东西或提高您的木工技能,本文将为您提供我们认为您可以在家中使用木质环氧树脂完成的3 个实例。 木制桌面: 如果您的旧木桌有点失去光泽,优质的木质环氧树脂是对其进行升级的最佳方式。木质环氧树脂可以密封桌面…

    2023-03-26
    5.9K00
  • 醋能溶解环氧树脂嘛

    作为弱酸,醋会溶解环氧地坪漆。但是,它不会溶解地板本身。它只会软化油漆层,让您可以用油灰刀或钢丝绒将其刮掉。如果在去除所有油漆后地板上有任何残留物,只需使用清洁溶液(如 Simple Green 或 TSP(磷酸三钠))擦拭裸露的混凝土即可。

    2023-01-08
    4.5K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部