Neupredeni roving od stakloplastike: Kako znanstveno odabrati podlogu za ojačanje od kompozitnog materijala?

Neuvrnutofiberglas rovingje ključni armaturni materijal u području kompozitnih materijala, a njegova svojstva i primjene značajno variraju ovisno o metodi klasifikacije. Uglavnom se može klasificirati s tri aspekta: struktura tkanja, smjer ojačanja pređe i kemijski sastav vlakana.

 

01 Klasifikacija prema strukturi tkanja

 

Struktura tkanja izravno utječe na fizička svojstva i sposobnost obrade tkanine:

 

1. Tkanina ravnog tkanja:

 

Koristi ravno tkanje (1/1), s naizmjeničnim preplitanjem niti osnove i potke. Broj točaka preplitanja (ng) u kompletnom ciklusu tkanja je 2, što je najviše među tri. To čini njegovu strukturu gustom, tkaninu krutom, ravnom i nije je lako deformirati. Uglavnom se koristi za ojačavanje proizvoda od stakloplastike s ravnim površinama ili malim zakrivljenjima (kao što su ploče, ravne strukture). Ako se koristi za proizvode složenih oblika i velikih konkavnosti/konveksiteta, sklona je gužvanju.

 

2. Tkanina od kepera:

 

Koristi keper tkanje (kao što je 1/2, 2/1, 2/2, itd.), s osnovama ili potkama raspoređenim u stepenasti uzorak, tvoreći kontinuiranu dijagonalnu teksturu na površini tkanine.

 

3. Roving od stakloplastike:

 

Broj točaka isprepletanja (ng) unutar kompletnog ciklusa tkanja je 3 ili 4, što je niže nego kod tkanog stakloplastike. Zbog toga se njegova pređa osnove i potke manje uvija, što rezultira relativno labavom, mekom strukturom koja se lako deformira. Ova karakteristika mu daje izvrsnu sposobnost oblikovanja i oblikovanja pri proizvodnji proizvoda od stakloplastike složenih oblika i velike zakrivljenosti (kao što su brodski trupovi i složene školjke), a manje je sklon gužvanju.

 

4. Satensko tkanje:

 

Karakterizira ga najmanje 5 točaka isprepletanja (ng Veći ili jednak 5) unutar jednog potpunog ciklusa tkanja. Ova struktura rezultira dužim plutanjem pređe i glatkijom površinom tkanine, ali njena primjena u roving tkaninama od stakloplastike je relativno ograničena.

 

Sinergijski učinak strukture tkanja i promjera vlakana:

 

Mogućnost oblikovanja tkanine ne ovisi samo o strukturi tkanja, već također usko ovisi o promjeru korištenog stakloplastike. Promjer stakloplastike koja se koristi za proizvodnju rovinga obično se kreće od 12 do 24 μm. Veći promjeri rezultiraju čvršćim roving tkaninama; finiji promjeri rezultiraju mekšim roving tkaninama s boljom mogućnošću oblikovanja.

 

02. Klasifikacija prema smjeru armiranja pređe

 

Snaga neupredenog rovinga uglavnom je koncentrirana u osnovi (smjer duljine) i potki (smjer širine) tkanine:

Standardna dvosmjerna tkanina: gustoća pređe osnove i potke u osnovi je uravnotežena, pružajući pojačanje u dva glavna smjera.

 

Jednosmjerna tkanina: Dizajnirana da zadovolji visoke zahtjeve čvrstoće u određenom smjeru. Koncentriranjem velikog broja neupredenih traka u osnovi ili potki, čvrstoća i modul u tom smjeru su značajno poboljšani, tvoreći jednosmjernu tkaninu osnove-ili potke-. Ova vrsta tkanine često se koristi u konstrukcijskim komponentama koje moraju izdržati velika opterećenja u određenom smjeru.

 

03. Klasifikacija prema kemijskom sastavu vlakana

 

Kemijski sastav matrice od staklenih vlakana određuje mehanička svojstva i otpornost rovinga na okoliš:

 

1. Neupleteni roving od staklenih vlakana-bez alkalija (tkanina bez alkalija-): izrađena od E staklenih vlakana. U usporedbi sa srednje{4}}alkalnom tkaninom, ima veću čvrstoću, veći modul i bolju otpornost na vremenske uvjete, vodootpornost i otpornost na lužine. 1. **Korištenje tkanine od plastike ojačane staklenim vlaknima (FRP):** Ovo je preferirani izbor za proizvodnju visoko{6}}FRP proizvoda koji zahtijevaju dugoročnu-trajnost i pouzdanost, kao što su oni za brodove, tlačne cjevovode i lopatice ventilatora.

 

2. Srednje-alkalna staklena vlakna neupletena roving tkanina (srednje-alkalna tkana tkanina/tkanina): izrađena od C-tipa staklenih vlakana. Ima slabu otpornost na vodu, ali dobru otpornost na kiseline. Uglavnom se koristi u kiselim korozivnim sredinama, kao što su obloge određenih spremnika za skladištenje kemikalija i filtarski materijali za kisele medije.

 

3. Alkalno-otporno platno od staklenih vlakana, neupleteno: Proizvedeno pomoću posebnih staklenih vlakana -otpornih na alkalije (kao što je AR stakleno vlakno). Ova tkanina ima superiornu otpornost na alkalije i vodu u usporedbi s tkaninom od staklenih vlakana-bez alkalija i posebno je dizajnirana za dugotrajnu-izlaganje jako alkalnim okruženjima (kao što su armirani beton i GRC proizvodi).

 

4. Visoko-čvrstoća/visoki-modul neupredene roving tkanine od staklenih vlakana:

 

Izrađen od posebnih staklenih vlakana kao što je staklo tipa S- (visoka čvrstoća) ili HMG (visoki modul). U najsuvremenijim-primjenama koje zahtijevaju ekstremnu čvrstoću, krutost (modul) ili otpornost na udarce (kao što je zrakoplovstvo, sportska oprema visokih-performansi i neprobojni oklop), njegova izvedba daleko nadmašuje one obične tkanine od stakloplastike razreda E-.

 

Svestranost neupredenih stakloplastike omogućuje im da zadovolje širok raspon potreba primjene u industriji kompozitnih materijala.

 

Razumijevanje njihove klasifikacije prema strukturi tkanja (mreža, keper, saten), smjeru ojačanja (dvoosno, jednoosno) i kemijskom sastavu (bez-alkalija, srednje-alkalije, -otpornost na alkalije, visoka-čvrstoća/visoki-modul) i njihovih odgovarajućih osnovnih karakteristika (kao što su krutost, sposobnost oblikovanja, usmjerenost čvrstoće i otpornost na koroziju) ključna je za znanstveni odabir materijala i optimiziranje performansi proizvoda i procesa. Samo sveobuhvatnim odabirom najprikladnijeg tipa neupredenog rovinga na temelju strukturne složenosti, stanja naprezanja i okoline upotrebe konačnog proizvoda može se postići optimalna ravnoteža između performansi materijala i-troškovne učinkovitosti.