Das Verstärkungsmaterial bildet das tragende Gerüst des Faserverbundwerkstoffs und bestimmt maßgeblich dessen mechanische Eigenschaften. Durch den Einsatz des Verstärkungsmaterials wird zudem die Schwindung des Produkts reduziert und die thermische Verformungstemperatur sowie die Tieftemperaturschlagzähigkeit erhöht.
Bei der Konstruktion von Faserverbundwerkstoffen (FVK) muss die Auswahl der Verstärkungsmaterialien den Formgebungsprozess des Produkts umfassend berücksichtigen, da Art, Anordnungsmethode und Menge der Verstärkungsmaterialien einen großen Einfluss auf die Eigenschaften der FVK-Produkte haben und im Wesentlichen deren mechanische Festigkeit und Elastizitätsmodul bestimmen. Auch die Eigenschaften von pultrudierten Produkten, die mit unterschiedlichen Verstärkungsmaterialien hergestellt werden, variieren.
Zusätzlich zur Erfüllung der Produktleistungsanforderungen des Formgebungsprozesses sollten die Kosten berücksichtigt und möglichst kostengünstige Verstärkungsmaterialien gewählt werden. Im Allgemeinen ist das nicht-pickende Roving aus Glasfasersträngen kostengünstiger als Fasergewebe; die Kosten vonGlasfasermattenist niedriger als die von Stoff und die Undurchlässigkeit ist gut, aber die Festigkeit ist gering; die Alkalifaser ist billiger als die alkalifreie Faser, aber mit zunehmendem Alkaligehalt nehmen ihre Alkalibeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und elektrischen Eigenschaften ab.
Die gebräuchlichsten Arten von Verstärkungsmaterialien sind folgende:
1. Unverdrilltes Glasfaserroving
Unter Verwendung eines verstärkten Schlichtemittels, entdrilltGlasfaserrovingkann in drei Typen unterteilt werden: gezwirnte Rohseide, direkt unverdrillte Vorgarne und verdichtete unverdrillte Vorgarne.
Aufgrund der ungleichmäßigen Spannung der verzwirnten Stränge kommt es leicht zum Durchhängen, wodurch sich am Zuführungsende der Pultrusionsanlage eine lose Schlaufe bildet, was den reibungslosen Ablauf des Betriebs beeinträchtigt.
Direkt verdrillte Rovings zeichnen sich durch gute Bündelung, schnelle Harzpenetration und hervorragende mechanische Eigenschaften der Produkte aus, weshalb heutzutage meist direkt verdrillte Rovings verwendet werden.
Volumenrovings verbessern die Querfestigkeit von Produkten wie gekräuselten und lufttexturierten Rovings. Sie vereinen die hohe Festigkeit von langen Endlosfasern mit dem Volumen kurzer Fasern. Das Material zeichnet sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Kapazität und hohe Filtrationseffizienz aus. Durch die Volumenverdichtung einiger Fasern zu Monofilamenten lässt sich auch die Oberflächenqualität von pultrudierten Produkten verbessern. Volumenrovings finden heutzutage im In- und Ausland breite Anwendung als Kett- und Schussgarne für dekorative und industrielle Gewebe. Sie eignen sich zur Herstellung von Reibungs-, Isolations-, Schutz- und Dichtungsmaterialien.
Leistungsanforderungen an unverdrillte Glasfaserrovings für die Pultrusion:
(1) Kein Überhangphänomen;
(2) Die Faserspannung ist gleichmäßig;
(3) Gute Bündelung;
(4) Gute Verschleißfestigkeit;
(5) Es gibt wenige abgebrochene Köpfe, und es ist nicht leicht, sie aufzuplustern;
(6) Gute Benetzbarkeit und schnelle Harzimprägnierung;
(7) Hohe Festigkeit und Steifigkeit.
2. Glasfasermatte
Um pultrudierten Faserverbundwerkstoffen eine ausreichende Querfestigkeit zu verleihen, müssen Verstärkungsmaterialien wie Kurzfasermatten, Endlosfasermatten, Kombinationsmatten und unverdrillte Fasergewebe eingesetzt werden. Endlosfasermatten gehören derzeit zu den am häufigsten verwendeten Glasfaser-Querverstärkungsmaterialien. Zur Verbesserung des Erscheinungsbilds der Produkte,Oberflächenmattewird manchmal verwendet.
Die Endlosfasermatte besteht aus mehreren Lagen endloser Glasfasern, die kreisförmig und zufällig angeordnet und mit Klebstoffen verbunden sind. Der Oberflächenfilz ist ein dünner, papierartiger Filz, der durch zufälliges und gleichmäßiges Auflegen von geschnittenen Fasern festgelegter Länge und deren Verklebung entsteht. Der Faseranteil liegt zwischen 5 % und 15 %, die Dicke zwischen 0,3 und 0,4 mm. Dadurch erhält das Produkt eine glatte und ansprechende Oberfläche und seine Alterungsbeständigkeit wird verbessert.
Die Eigenschaften von Glasfasermatten sind: gute Deckkraft, leichte Harztränkung, hoher Klebstoffgehalt
Anforderungen an das Pultrusionsverfahren für die Glasfasermatte:
(1) Besitzt eine hohe mechanische Festigkeit
(2) Bei chemisch gebundenen Kurzfasermatten muss das Bindemittel gegenüber chemischen und thermischen Einflüssen während des Tauch- und Vorformprozesses beständig sein, um eine ausreichende Festigkeit während des Formprozesses zu gewährleisten.
(3) Gute Benetzbarkeit;
(4) Weniger Flaum und weniger abgebrochene Köpfe.
Fiberglas-Nähmatte
Glasfaser-Verbundmatte
3. Polyesterfaser-Oberflächenmatte
Polyesterfaser-Oberflächenfilz ist ein neuartiges Verstärkungsfasermaterial für die Pultrusionsindustrie. In den USA gibt es ein Produkt namens Nexus, das in Pultrusionsprodukten weit verbreitet ist und dort als Ersatz für Polyesterfaser-Oberflächenfilz dient.Glasfaser-OberflächenmattenEs ist wirksam und kostengünstig. Es wird seit über 10 Jahren erfolgreich eingesetzt.
Die Vorteile der Verwendung von Polyesterfaser-Gewebematten:
(1) Es kann die Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen atmosphärische Alterung von Produkten verbessern;
(2) Es kann den Oberflächenzustand des Produkts verbessern und die Oberfläche des Produkts glatter machen;
(3) Die Anwendungs- und Zugeigenschaften von Polyesterfaser-Oberflächenfilz sind wesentlich besser als die von C-Glas-Oberflächenfilz, und es ist nicht leicht, dass die Enden während des Pultrusionsprozesses brechen, wodurch Parkunfälle reduziert werden;
(4) Die Pultrusionsgeschwindigkeit kann erhöht werden;
(5) Es kann den Verschleiß der Form verringern und die Lebensdauer der Form verbessern.
4. Glasfasergewebeband
Bei einigen speziellen pultrudierten Produkten wird zur Erfüllung besonderer Leistungsanforderungen Glasgewebe mit einer festen Breite und einer Dicke von weniger als 0,2 mm verwendet, dessen Zugfestigkeit und Querfestigkeit sehr gut sind.
5. Anwendung von zweidimensionalen und dreidimensionalen Textilien
Die mechanischen Eigenschaften von pultrudierten Verbundwerkstoffen in Querrichtung sind schlecht, und die Verwendung von bidirektionalem Flechtwerk verbessert effektiv die Festigkeit und Steifigkeit der pultrudierten Produkte.
Die Kett- und Schussfasern dieses Gewebes sind nicht miteinander verflochten, sondern mit einem anderen Gewebe verwebt. Dadurch unterscheidet es sich grundlegend von herkömmlichem Glasfasergewebe. Die Fasern sind in jeder Richtung ausgerichtet und weisen keinerlei Biegung auf. Die Festigkeit und Steifigkeit des pultrudierten Produkts ist daher deutlich höher als die eines Verbundmaterials aus Endlosfilz.
Die Dreifachflechttechnik hat sich aktuell zum attraktivsten und dynamischsten Entwicklungsfeld in der Verbundwerkstoffindustrie entwickelt. Entsprechend den Belastungsanforderungen werden die Verstärkungsfasern direkt zu einer dreidimensionalen Struktur verwebt, deren Form der des zu verarbeitenden Verbundwerkstoffs entspricht. Das Dreifachflechtgewebe wird im Pultrusionsverfahren eingesetzt, um die Zwischenlagenscherung herkömmlicher Pultrusionsprodukte mit Verstärkungsfasern zu überwinden. Es weist Nachteile wie geringe Scherfestigkeit und Delaminationsneigung auf, bietet aber optimale Zwischenlageneigenschaften.
Kontaktieren Sie uns:
Telefonnummer: +86 023-67853804
WhatsApp: +86 15823184699
Email: marketing@frp-cqdj.com
Webseite:www.frp-cqdj.com
Veröffentlichungsdatum: 23. Juli 2022
