Les propietats físiques dels materials compostos estan dominades per fibres. Això vol dir que quan es combinen resina i fibres, les seves propietats són molt similars a les de les fibres individuals. Les dades de prova mostren que els materials reforçats amb fibra són els components que porten la major part de la càrrega. Per tant, la selecció de teixits és fonamental a l’hora de dissenyar estructures compostes.
Comenceu el procés determinant el tipus de reforç necessari en el vostre projecte. Els fabricants típics poden triar entre tres materials de reforç comuns: fibra de vidre, fibra de carboni i Kevlar® (fibra Aramid). Les fibres de vidre solen ser l’opció de propòsit general, mentre que les fibres de carboni ofereixen una gran rigidesa i una gran resistència a l’abrasió de Kevlar®. Tingueu en compte que els tipus de teixit es poden combinar en laminats per formar piles híbrides amb els avantatges de més d’un material.
Un cop hàgiu decidit una col·lecció de teixits, trieu un estil de pes i teixit que s’adapti a les necessitats del vostre lloc de treball. Com més clara sigui la unça de teixit, més fàcil és esborrar sobre superfícies molt contornejades. El lleuger també utilitza menys resina, de manera que el laminat general encara és més lleuger. A mesura que els teixits es fan més pesats, es fan menys flexibles. El pes mitjà conserva prou flexibilitat per cobrir la majoria de contorns i contribueixen significativament a la força de la part. Són molt econòmics i produeixen components forts i lleugers per a aplicacions automobilístiques, marines i industrials. Els rovings trencats són reforços relativament pesats que s'utilitzen habitualment en la construcció de vaixells i la fabricació de motlles.
La forma en què es teixeix un teixit es considera el seu patró o estil. Trieu entre tres estils de teixit comuns: Plain, Satí i Twill. Els estils de teixit simples són els més barats i relativament menys flexibles, però es mantenen bé quan es tallen. El creuament de fils freqüents/avall redueix la força del teixit normal, tot i que encara són suficients per a totes les aplicacions de màxim rendiment.
El teixit de satina i swill són més suaus i forts que el teixit senzill. En el teixit de setí, un fil de trama surt de més de tres a set fils d’ordit i després es cosida sota un altre. En aquest tipus de teixit solt, el fil funciona més temps, mantenint la força teòrica de la fibra. Un teixit de sarja ofereix un compromís entre els estils satins i els plans, amb l'efecte d'embelliment de terres d'heringbone sovint desitjable.
Consell tecnològic: per afegir flexibilitat al teixit, talleu-lo del rotlle a un angle de 45 graus. Quan es tallen així, fins i tot els teixits més rugosos es redueixen millor sobre la silueta.
Reforç de fibra de vidre
La fibra de vidre és el fonament de la indústria de composites. S'ha utilitzat en moltes aplicacions compostes des dels anys cinquanta i les seves propietats físiques són ben enteses. La fibra de vidre és lleugera, té resistència a la tracció moderada i de compressió, pot suportar danys i càrregues cícliques i és fàcil de manejar.
La fibra de vidre és la més utilitzada de tots els materials compostos disponibles. Això es deu principalment a les seves propietats físiques de cost relativament baix i moderades. La fibra de vidre és ideal per a projectes i peces quotidianes que no requereixen tanta resistència i durabilitat de teixits de fibra.
Per maximitzar les propietats de força de la fibra de vidre, es pot utilitzar amb epoxi i es pot curar mitjançant tècniques de laminació estàndard. És ideal per a aplicacions de les indústries d’automoció, marina, construcció, química i d’aviació, i sovint s’utilitza en béns esportius.
Reforç de Kevlar®
Kevlar® va ser una de les primeres fibres sintètiques d’alta resistència a l’acceptació en la indústria de plàstics reforçats amb fibra (FRP). El grau compost Kevlar® és lleuger, té una excel·lent resistència a la tracció específica i es considera un impacte i una abrasió resistents a l’abrasió. Les aplicacions habituals inclouen bucs de llum com caiac i canoes, panells de fuselatge d’avions i vaixells de pressió, guants resistents a tall, armadura corporal i molt més. Kevlar® s'utilitza amb resines epoxi o de vinil.
Reforç de fibra de carboni
La fibra de carboni conté més del 90% de carboni i té la màxima resistència a la tracció a la indústria FRP. De fet, també té la força de compressió i flexió més alta de la indústria. Després del processament, aquestes fibres es combinen per formar reforços de fibra de carboni com ara teixits, TOWs i molt més. El reforç de fibra de carboni proporciona una gran resistència i rigidesa específiques, i generalment és més car que altres reforços de fibra.
Per maximitzar les propietats de força de la fibra de carboni, s’ha d’utilitzar amb epoxi i es pot curar mitjançant tècniques de laminació estàndard. És ideal per a aplicacions en automoció, marí i aeroespacial, i sovint s’utilitza en béns esportius.
Posada: 19 de juliol-2022
