Наши конструкционные ткани - это Ваш запас прочности
Мультиаксиальная стеклоткань – это сотканный из нескольких слоев нити текстильный материал. Нити в стеклоткани ориентированы в разных направлениях, которые заданы схемой армирования. Схема армирования стеклоткани рассчитывается исходя из нагрузки, которая оказывается на материал стеклоткани.
Слои мультиаксиальной стеклоткани прошиваются с помощью полиэфирной нити. Стеклоткань используется в качестве армирующего наполнителя для изготовления высокопрочных изделий из ПКМ. По сравнению с ровинговыми тканями стеклоткань обеспечивает повышенные прочностные характеристики полимерным композитным материалам, что позволяет значительно снизить вес изделия.
Что это такое
Мультиаксиальные ткани «Арматон»
Расширение сферы применения полимерных композиционных материалов (ПКМ) способствует появлению новых компонентов для них. Несомненно, одним из наиболее технологичных и востребованных материалов сегодня является стеклопластик, свойства которого определили его применение в самых разных отраслях промышленности. В связи с этим на рынке предлагается большое разнообразие связующих и армирующих наполнителей, обеспечивающих необходимые технологические и эксплуатационные свойства изделий из стеклопластика. Стоит отметить, что основную механическую нагрузку в ПКМ несут волокна, определяющие прочность и жесткость материала.
В связи с этим хотелось бы отметить появление на отечественном рынке мультиаксиальных тканей «Арматон», Эти наполнители давно применяются зарубежными производителями изделий из ПКМ, в таких отраслях как ветроэнергетика, судо- и авиастроение, автомобиле- и вагоностроение, а также при производстве спортинвентаря, труб и емкостей.
Мультиаксиальные материалы «Арматон» — это нетканые материалы, в которых нити из Е-стекла выложены в слои параллельно друг другу. Каждый слой укладывается под определенным углом, в зависимости от необходимого направления армирования. Стандартной является ориентация нитей в направлениях 0˚, 90˚, +45˚, -45˚, но стоит отметить возможность изменения угла ориентации от ±20 до ±90, что позволяет использовать прочность стеклянных волокон в композиционном материале в нескольких направлениях.
В зависимости от количества слоев различают четыре вида мультиаксиальных тканей: моноаксиальные (однонаправленные), биаксиальные (двунаправленные), триаксиальные (ориентация в трех направлениях) и квадроаксиальные (четыре угла ориентации волокон).
На сегодняшний день освоено производство более 10 видов би-, три- и квадроаксиальных тканей с поверхностной плотностью от 450 до 1200 г/м2. Отдельно хотелось бы отметить наличие комбинированных мультиаксиальных тканей, в которых присутствует слой рубленого стекловолокна (чоп-мата). Наличие на поверхности ткани чоп-мата позволяет получать ламинат с гладкой поверхностью, а также обеспечивает лучшую адгезию между слоями в композиционном материале. При расположении чоп-мата внутри структуры ткани пропитываемость материала улучшается, что позволяет снизить временные затраты на производство.
Ряд технологических проблем, возникающих при проектировании и изготовлении изделий из композиционных материалов можно решить применением мультиаксиальных тканей. Наиболее часто отмечаемые технологические трудности возникают при необходимости ориентации армирующих волокон в различных направлениях для получения ПКМ с заданными по направлениям свойствами. При этом резко возрастает трудоемкость технологического процесса, что вызвано необходимостью укладки нескольких слоев армирующих наполнителей и ориентации таких слоев под разными углами. Эти трудности могут быть решены применением мультиаксиальных тканей, в которых плотность укладки слоев ровингов и углы взаимного расположения слоев задаются в процессе производства. Такие армирующие наполнители как мультиаксиальные стеклоткани позволяют задавать свойства ПКМ уже на стадии проектирования в зависимости от характеристик конструкции и избежать необходимости послойной выкладки слоев из разных стекломатериалов с ориентацией под разными углами. При этом возможно снижение толщины и веса изделия, при сохранении прочностных характеристик.
Российскими и зарубежными производителями изделий из ПКМ были проведены испытания стеклопластиков, армированных мультиаксиальными тканями «Арматон». При проведении испытаний была отмечена хорошая пропитка материалов «Арматон» эпоксидными и полиэфирными связующими и их высокая технологичность в работе. Результаты испытаний подтверждают преимущества таких материалов практически во всех существующих технологиях производства изделий из стеклопластика, таких как ручная выкладка, намотка, пултрузия,
Результаты сравнительных испытаний физико-механических характеристик стеклопластика армированного мультиаксиальными тканями со стекломатами и ровинговыми тканями показали, что при применении мультиаксиальных тканей физико-механические свойства материала имеют значения на 20-30% выше. На сравнительной диаграмме представлены физико-механические свойства 4 образцов стеклопластика армированных стекломатом, ровинговой тканью и мультиаксиальными тканями «Арматон» марок ВХ-600(80/20)(0/90) и ВХМ-770(+45/-45).
При замене стекломата мультиаксиальной тканью ВХМ-770(+45˚/-45˚) можно добиться значительного повышения физико-механических свойств материала. При этом значение разрушающего напряжения при растяжении повышается на 33%, при срезе на 20%, при сжатии на 27%, при смятии на 19%. Значение изгибающего напряжения при разрушении в стеклопластике, армированном мультиаксиальной тканью «Арматон» ВХМ-770(+45˚/-45˚) выше на 24%, значение модуля упругости при растяжении увеличивается на 25%, а при изгибе на 43%.
При сравнении характеристик образцов стеклопластика армированного мультиаксиальной тканью ВХ-600(80%/20%)(0˚/90˚) с образцами, армированными ровинговой тканью, также наблюдается увеличение физико-механических характеристик материала. При этом величина разрушающего напряжения при растяжении выше на 33%, при срезе на 5%, при сжатии на 45%, при смятии на 39%. Значение изгибающего напряжения при разрушении выше на 33%, а модуль упругости при растяжении выше на 20%.
Полученные результаты подтверждают преимущество мультиаксиальных материалов «Арматон» перед традиционными наполнителями. Необходимость в таких армирующих наполнителях возникает, в первую очередь, при производстве изделий, в которых необходимы высокие значения физико-механических свойств и применяются сложные схемы армирования. Возможность замены нескольких слоев ровинговых тканей или стекломатов на мультиаксиальные ткани «Арматон» делает последние наиболее интересным текстильным наполнителем, позволяющим значительно упростить технологический цикл производства и снизить себестоимость изделия. Таким образом, преимущества мультиаксиальных тканей «Арматон» позволяют считать, что они займут достойное место в гамме армирующих материалов, применяемых отечественными производителями.
Нас так же находят по поисковым запросам: мультиаксиалка, стеклоткань