GFK - sklolaminát |
Carbon |
Kevlar-carbon |
|
GFK - nebo-li sklolaminát.
Carbon (CFK)- carbonové vlákna Kevlar-carbon (K-K) - Kevlarové vlákna protkaná carbonem. Coremat - použití jako výztuha namáhané části sedadla. |
|
|
|
Něco málo z technologie kompozitních materiálů: Jako kompozity se označují materiály, které jsou složeny ze dvou nebo více složek, které se výrazně liší fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Spojením těchto složek vznikne zcela nový materiál s unikátními vlastnostmi, které nemohou být dosaženy kteroukoli složkou samostatně. Významnými typy kompozitů jsou plasty vyztužené různými druhy vláken. Podle délky vláken je lze rozdělit do dvou skupin. Syntetické materiály vyztužené krátkými vlákny tzv. krátkovláknové (poměr délka/průměr L/D<100) a syntetické materiály vyztužené dlouhými vlákny tzv. dlouhovláknové (L/D>100 tj. vlákna s délkou rovnou rozměrům celého dílce). Jedním z nejznámějších kompozitních materiálu je železobeton, kompozit z ocelových drátů a betonu (beton je kompozit z kameniva a cementu), dalším známým zástupcem je skelný laminát, kompozit z skleněných vláken a pryskyřice, obvykle polyesterové. Dalšími zástupci jsou kompozity z vláken uhlíkových a aramidových, ze kterých se vyrábějí exrémně pevné a lehké díly pro konstrukce letadel a raket, užití mají i v automobilovém průmyslu a v ozbrojených složkách (neprůstřelné vesty).Obvykle jedna ze součástí dodává výrobku pevnost a druhá slouží jako pojivo. Jako pojivo se nejčastěji používají polyesterové, Methyl-methakrylátové,epoxidové a vinylesterové pryskyřice: Polyesterové pryskyřice Nenasycené polyestery jsou nejčastěji požívanou matricí pro vyztužené plasty zvláště v kombinaci se skelnou výztuží. Polyesterové pryskyřice mají dobré mechanické, elektrické a chemické vlastnosti. Polyestery jsou dobré do slabě kyselého prostředí. Methyl-methakryláty Modifikované methyl-methakrylátové pryskyřice mají vynikající vlastnosti a jsou nejčastěji používány v kombinaci s vysoce kvalitní výztuží jako jsou karbonová vlákna. Tyto pryskyřice je možné naplnit retardéry hoření, čímž přináší vynikající řešení pro aplikace, kde je požadována ohnivzdornost výrobku. Epoxidy Epoxidy mají vynikající mechanické a elektrické vlastnosti a jsou běžně používány s kvalitními výztužemi např.: s uhlíkovými nebo skelnými vlákny, pokud je podíl výztuže velmi vysoký. Mají dobré elektroizolační vlastnosti v široké oblasti teplot, cenná je i jejich značná odolnost proti vodě, roztokům alkálií i kyselin a některým rozpouštědlům. Vinylestery Vinylesterové pryskyřice kombinují nejlepší charakteristiky polyesterových a epoxidových pryskyřic. Vinylestery mají dobrou odolnost v kyselém i alkalickém prostředí, zvláště ve vysokých teplotách. Skelným vláknem vyztužené vinylesterové profily mají dobrou elektrickou a tepelnou izolaci. Na epoxidech založené vinylesterové pryskyřice mají dobrou chemickou odolnost ve zvýšených teplotách. Maximální doporučená provozní teplota je 90-150 °C. Jako výztuha, která dává výrobku pevnost se nejčastěji používají skelná, uhlíková a aramidová vlákna. SKELNÉ ROHOŽE Skelné rohože jsou netkané plošné textilní útvary vyrobené z neorientovaných rovnoměrně rozložených vláken (kontinuelní, řezaná). Společně jsou vlákna spojena apreturou dvou typů • emulzní • prášekové Oba typy jsou velmi dobře rozpusné ve styrenu. Používají se pro kontaktní laminaci i kontinuální technologie s vytvrzováním za pokojové teploty v poměru 3:1 (polyester:sklo). Emulzní rohož se používá pro výrobky, kde nejsou vysoké požadavky na transparentnost výrobku. Práškové rohože jsou naopak vhodné pro výrobu transparentních a tvarově členitých výrobků. SKELNÉ TKANINY Skelné tkaniny se vyrábí z rovingů nebo sklovláknitých pramenců. Jsou vyráběny převážne s rovnoměrně vyváženou dostavou, ale i jako jednosměrně orientované tkaniny či pásy. Skelných tkanin se využívá pro výrobu vrstvených laminátů aplikovaných v průmyslu, dopravě, sportu apod. ARAMIDOVÁ VLÁKNA Aramid je zkratka sousloví aromatické polyamidy. Sloučenina vzniká napojením aromatických struktur na polyamidový řetěz, přičemž nejméně 85% aramidových skupin musí být přímo spojeno se dvěma aromatickými okruhy. Aramid je pevný žáruvzdorný syntetický materiál, který v roce 1961 vyvinula Američanka Stephanie Kwolek. Dalším stupněm vývoje jsou para-aramidy (p-aramidy) vyráběné od 70. let minulého století např. pod značkou Kevlar nebo Twaron a jeho ohnivzdorná varianta Nomex, který odolává až 400° C .Tato vlákna dosahují mimořádně vysokou pevnost v tahu při nízké specifické hmotnosti, srovnatelnou jen s uhlíkovými vlákny. Nevýhodou je malá odolnost proti účinkům světla a snadné nabíjení statickou elektřinou. • Použití: Pneumatikové kordy, dopravní pásy, brzdové obložení, ochranné oděvy (proti horku a proti střepinám), jako vrstvené pojivo při stavbě lodí, letadel a raket UHLÍKOVÁ VLÁKNA Polyakrylnitril je nejvhodněší surovina na výrobu uhlíkového vlákna pyrolyzou. První uhlíkové vlákno (z bambusu) vyrobil Edison v roce 1890. V roce 1955 se podařila orientace krystalů uhlíku, což pak umožnilo výrobu těchto vláken v širokém měřítku. Výrobní proces probíhá v několika stupních Zahřívání horkým vzduchem => oxydace => zahřívání bez přístupu vzduchu (karbonizace) na nejméně 1300° C. (Výsledek: roztavený polymer ve tvaru stužky) => kondenzace polymeru do tvaru lamel. (Polymer obsahuje atomy dusíku, který se v tomto stádiu odděluje v plynné formě a zůstává až 98 % uhlíku) => krystalizace lamel, velikostí a orientací krystalů se určují vlastnosti výsledného vlákna. Výsledné vlákno se dodává k dalšímu zpracování jako hedvábí, stříž o délce 3–12 mm nebo mleté 100-155 µm dlouhé ústřižky. Výrobní proces je velmi nákladný, za uhlíková vlákna se platí několikanásobně víc než je cena obyčejného syntetického vlákna.
Dalším materiálem, který se dá použít jako výztuha je Coremat : COREMATY Účelem tohoto materiálu je snadnější a rychlejší dosažení tloušťky stěny. Výhody laminátu s použitím corematu ve srovnání s laminátem složeným pouze z čistého skla a pryskyřice: •snížení hmotnosti profilu stejné tloušťky v důsledku menší spotřeby skelného rovingu a pryskyřice • vyšší pevnost • lepší kvalita i vzhled povrchu laminátu • úspora nákladů na sklo a pryskyřici Používá se např. pro časté speciální aplikace jako jsou výroba lyží a snowboardů. VILEDON byl vyvinut speciálně pro výrobu lehkých FRP částí jako jsou: • trupy lodí • garážování strojů • kompozitní části aut • estetické doplňky pro stavebnictví | |||||||||||||||||||||||||||||||