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

  • 如何重复使用环氧树脂?

    重复使用环氧树脂可以为您节省很多钱。了解正确的方法很重要,这样它就不会对您的项目产生影响,也不会在将来给您带来任何问题。 在这篇博文中,我们将向您展示如何在不给您的项目造成任何问题的情况下重复使用环氧树脂! 你能节省剩余的环氧树脂吗 是的,您绝对可以节省剩余的环氧树脂。但是,为确保您不会失去任何环氧树脂的有效性,您需要正确存放它。 首先要确保将剩余的树脂储存…

    2023-02-03
    8.8K00
  • 用吹风机吹干树脂会怎么样?

    可以用吹风机吹干树脂吗?这是很多人都会问的问题,答案是肯定的——可以用吹风机吹干树脂!但是,执行此操作时需要注意一些事项。 在这篇博文中,我们将讨论使用吹风机吹干树脂的最佳方式。我们还将讨论使用吹风机吹干树脂的一些好处。目录 可以加快树脂的干燥速度吗? 是的,您可以用吹风机吹干树脂,方法是使用低热量并将其吹过树脂表面。这将有助于加快干燥过程。但是,请务必注意…

    2023-01-28
    3.8K00
  • 您可以在台面上使用地板环氧树脂吗?

    环氧地坪涂料是车库或地下室台面的绝佳选择,但也有很多其他选择。在这篇文章中,我们将探讨一些最适合您在家中使用的环氧树脂台面产品,以及您可能考虑的一些替代品。 您可以在台面上使用锈发烟硫酸地板涂料吗? 您不能在台面上使用防锈发烟硫酸地板涂料。该产品对于台面来说不够耐用,对他们来说也不安全。 你能在层压板台面上环氧树脂吗? 如果您正在考虑在层压板台面上使用环氧树…

    2023-06-01
    4.1K00
  • 什么是苯乙烯?

    苯乙烯既是聚酯树脂中的溶剂又是交联剂-树脂在配方中都将包含特定量的苯乙烯,以提供树脂最终用途所需的特定粘度。如果您出于任何特殊原因想要稀释树脂,则可以添加更多。 通常,在开始影响树脂性能之前,您可以添加约3-7%。例如,您可以通过添加苯乙烯将刷涂胶衣转换成足以喷涂的薄涂层,它在某些船用护套应用中通常用作底漆。苯乙烯还有许多其他最终用途-例如,聚苯乙烯是聚合的…

    2020-04-18
    8.3K00
  • 环氧树脂灌浆会粘在木头上吗?

    环氧树脂灌浆是一种流行的瓷砖和石材应用材料,但它也可用于填充木材表面的裂缝。如果您想掩盖难看的划痕或修复松动的地板,这会很有帮助。环氧树脂灌浆直接涂在木材上效果最好,干燥后的纹理表面类似于天然木纹。然而,环氧树脂不能很好地粘附在多孔表面上,因此通过几个步骤提前准备该区域非常重要——包括在涂漆前涂底漆——以确保适当的粘附性和持久的效果。 目录 步骤 1. 清洁…

    2023-01-12
    6.2K00
  • 为什么我的环氧树脂会冒烟?

    环氧树脂通常用于各种应用,从船只修理到工艺品。它是一种耐用的材料,可以提供持久的密封。 然而,最近有一些关于环氧树脂冒烟的报道。 在这篇博文中,我们将讨论此问题的可能原因以及解决方法。 环氧树脂冒烟正常吗? 环氧树脂会因各种原因冒烟,但这是不正常的。一些常见的原因是: 在工作中使用了错误类型的环氧树脂 不正确的混合比例 通风不良 如果您的环氧树脂冒烟,请停止…

    2023-02-04
    7.3K00
  • 什么是填料化合物?

    填料是一种通常用于在涂漆或墙纸之前填充表面裂缝和瑕疵的材料。由水合硫酸钙和胶水制成的石膏石膏是其主要成分。它通常有两种形式:一种即用型品种,混合成通常用于大多数维修工作的稠度,以及一种粉末,其中加水制成浓稠的糊状物。粉末形式通常用作接合化合物,以便可以使其更厚,以覆盖石膏板上的对接接头。 spackle 的典型目的是创建一个光滑平坦的表面,以便在墙…

    2023-06-19
    4.3K00
  • 如何清洁环氧地坪 – 环氧树脂地坪保养指南

    使用环氧涂层覆盖地板可为您提供耐用且有弹性的表面。它可用于仓库、高流量走廊、人行道、车库地板和日光浴室。此外,如果您有使用大型工具和机械的区域,弹性环氧树脂表面是一个很好的地板选择。稀释氨是一种用于环氧地坪涂料的绝佳清洁溶液。您只需要在一加仑热水中加入 2-3 盎司氨水,然后使用超细纤维拖把将其直接涂抹在地板上。 保持环氧地坪清洁 重要的是要确保定期清除地板…

    2023-08-31
    4.1K00
  • 如何给橱柜重新上釉

    许多油漆制造商生产的釉料可以直接涂在饰面上,以产生各种高光效果或改变整体颜色。您还可以通过在清漆或聚氨酯等清漆中添加颜料来制作自己的釉料。改变或更新橱柜上现有的釉面通常涉及剥离旧饰面,因为在现有釉面上上釉可能会产生不吸引人的颜色混乱。 釉的种类 木器上光是一种为现有饰面添加颜色和纹理的技术。市售的釉料包括擦拭的、喷涂的和刷过的。有些干得很硬,用作面漆,而另一…

    2023-01-01
    6.4K00
  • 纤维增强聚合物(FRP)在结构、类型和用途

    维增强聚合物(FRP)复合材料被定义为用纤维增强的聚合物。它代表了一类材料,属于称为复合材料的类别。复合材料是通过将一种或多种材料的颗粒分散在另一种材料中制成的,这种材料在它们周围形成一个连续的网络。 FRP复合材料不同于钢和铝等传统建筑材料。FRP 复合材料是各向异性的,而钢和铝是各向同性的。因此,它们的特性是定向的,这意味着最佳的机械性能是在纤维放置的方…

    2023-12-15
    6.5K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部