Изделия из композитных материалов: Изделия из композита » Композитные решетчатые настилы (решетки)

Некоторые методы изготовления продуктов из композитов / Хабр

Прошлый свой пост я посвятил истории композитных материалов. Я продолжаю занимать свой досуг этой теме и сегодня хочу рассказать немного о терминах и технологиях прототипирования с использованием полимерных композитов. Если вам нечем заняться длинными зимними вечерами, то вы всегда можете смастерить из углепластиковой ткани сноуборд, корпус для мотоцикла или чехол на смартфон. Конечно, процесс может в итоге выйти дороже, нежели покупка готового продукта, но интересно что-то мастерить своими руками.

Под катом — обзор методов изготовления изделий из композитных материалов. Буду вам благодарен, если в комментариях вы меня дополните, чтобы в результате получился более полный пост.

Композиционный материал создается минимум из двух компонентов с четкой границей между ними. Есть слоистые композитные материалы — например, фанера. Во всех же других композитах можно разделить компоненты на матрицу, или связующее, и армирующие элементы — наполнители.

Композиты обычно разделают по виду армирующего наполнителя или по материалу матрицы. Подробнее об использовании композитов вы можете прочитать в посте История композиционных материалов, а эта публикация посвящена методам изготовления продуктов из композитов.

Ручное формование

В случае с изготовлением изделий единичными экземплярами наиболее распространенным методом является ручное формование. На подготовленную матрицу наносится гелькоут – материал для получения хорошей отделки на внешней части армированного материала, позволяющий также подобрать цвет для изделия. Затем в матрицу укладывается наполнитель – например, стеклоткань – и пропитывается связующим. Удаляем пузырьки воздуха, ждем, пока все остынет, и дорабатываем напильником – обрезаем, высверливаем и так далее.

Этот метод широко используется для создания деталей корпуса автомобилей, мотоциклов и мопедов. То есть для тюнинга в тех случаях, когда он не ограничивается наклейкой пленки «под карбон».

Напыление

Напыление не требует раскроя стекломатериала, но взамен нужно использование специального оборудования. Данный метод часто используется для работы с крупными объектами, такими как корпусы лодок, автотранспорт и так далее. Точно так же, как и в случае с ручным формованием, сначала анносится гелькоут, затем стекломатериал.

RTM (инжекция)

При методе инжекции полиэфирной смолы в закрытую форму используется оснастка из матрицы и ответной формы – пуансона. Стекломатериал укладывается между матрицей и ответной формой, затем в форму под давлением вливается отвердитель – полиэфирная смола. И, конечно, доработка напильником после отверждения – по вкусу.

Вакуумная инфузия

Для метода вакуумной инфузии необходим пакет, в котором с помощью насоса создается вакуум. В самом пакете располагается армирующий материал, поры которого после откачки воздуха заполняются жидким связующим.

Пример метода — для изготовления скейтборда.

Намотка

Метод намотки композитов позволяет сделать сверхлегкие баллоны для сжатого газа, для чего используют РЕТ-лейнер, подкачанный до 2-5 атмосфер, а также композитные трубы, используемые в нефтедобывающей отрасли, химической промышленности и в коммунальном хозяйстве. Из названия легко понять, что стеклоткань наматывают на подвижный или неподвижный объект.

На видео — процесс намотки стеклоткани на баллон.

Пултрузия

Пультрузия – это “протяжка”. При этом методе происходит непрерывный процесс протягивания композиционного материала сквозь тянущую машину. Скорость процесса составляет до 6 метров в минуту. Волокна пропускаются через полимерную ванну, где пропитываются связующим, после чего проходят сквозь преформовочное устройство, получая окончательную форму. Затем в пресс-форме материал нагревается, и на выходе мы получаем окончательный затвердевший продукт.

Процесс производства шпунтовых свай методом пултрузии.

Прямое прессование

Изделия из термопластов изготавливают в пресс-формах под давлением. Для этого используют высокотемпературные гидравлические прессы с усилием от 12 до 100 тонн и максимальной температурой около 650 градусов. Таким способом делают, например, пластиковые ведра.

Автоклавное формование

Автоклав необходим для проведения процессов при нагреве и под давлением выше атмосферного с целью ускорить реакцию и увеличить выход продукта. Внутрь автоклава помещаются композитные материалы на специальных формах.

Продукты из композитов

Композитные материалы широко используются в авиастроении. Например, Solar Impulse построен из них.

Автопром.

Протезы и ортезы.

Спорт.

Если у вас появились дополнения, то обязательно напишите о них в комментариях. Спасибо.

ОСНОВА Композит — Производство композитных изделий

Компания «ОСНОВА Композит» занимается производством композитных изделий более 7 лет. Производственные мощности Компании располагаются в пригороде Санкт-Петербурга. На сегодняшний день «ОСНОВА Композит» имеет офисы и представительства в Москве и Санкт-Петербурге, а штат сотрудников превышает 30 человек.

Это позволяет решать все поставленные задачи в минимальные для Заказчика сроки, сохраняя высокое качество предлагаемых нами услуг.

Мы предлагаем различные изделия из материала, который работает в космосе, в авиастроении и в судостроении.

Сегодня композитные изделия применяют все, кому необходимо изготовить продукт любой, даже очень сложной, конфигурации, любого размера и качества поверхности. Изделия имеют красивый внешний вид, высокую прочность в сочетании с ударо- и влагостойкостью. Цветовая гамма ограничена только вашей фантазией!

ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ

ПРОИЗВОДСТВО

Современное Российское производство полного цикла. Изготовление монолитных композитных изделий длиной до 15 метров, шириной до 5,5 метров.

ТЕХНОЛОГИИ

Собственные уникальные технологии изготовления композитных изделий.

КАЧЕСТВО

Высококачественные материалы и многоступенчатый контроль качества.

ГИБКИЙ БЮДЖЕТ

Подберем оптимальные варианты в рамках любого бюджета.

НОРМЫ

Продукция соответствует необходимым нормам ГОСТ и СНиП. Наличие полного пакета документов для аукционов, конкурсов, закупок по 44 ФЗ, 223 ФЗ.

ГАРАНТИЯ

Полная гарантия на продукцию до 30 лет.

Производство

Полный цикл производства композитных изделий

Компания «ОСНОВА Композит» осуществляет полный цикл производства композитных изделий на производственной площади свыше 3500 кв. м.

Основываясь на опыте западных коллег, мы сконструировали собственные производственные линии, позволяющие изготавливать композитные изделия в рекордные сроки, а уникальные матрицы позволяют нам изготавливать их с высочайшей степенью точности.

Высокотехнологичная организация производства и использование современного оборудования позволяет достичь максимальной точности выполнения каждой операции и практически исключает возможность брака.

Стремясь к тому, чтобы каждый наш клиент остался доволен качеством изделия, мы применяем только европейские материалы, которые имеют гигиенический сертификат соответствия.

Мы сотрудничаем с компаниями и частными лицами, которые планируют выпускать собственную продукцию и которым необходимо изготовить изделия из стеклопластика.

ПОСЕТИТЬ ПРОИЗВОДСТВО

Портфолио

Примеры выполненных проектов

Технология производства из композиционных материалов позволяют нам создавать изделия сложной формы
по вашему индивидуальному дизайну, а также собственную продукцию, сохраняя точность конечной геометрии.

Новинки продукции

Трапы подвижного состава для маломобильных групп граждан из композитных материалов. По заказу и чертежам РЖД.

Шкаф электрический уличный композитный по чертежам ГУП «Ленсвет».

Малые архитектурные формы

1. Элементы декора зданий и сооружений;
2. Панели для внутренней отделки помещений;
3. Камни декоративные, для закрывания люков и биостанций;
4. Уличные шахматы, диваны и скамейки;
5. Объемные фигуры.

Бассейны, купели, емкости

1. Купели композитные с подогревом и без;
2. Лотки для разведения рыбы;
3. Горки для аквапарков и детских площадок;
4. Сборные емкости и бассейны под различные нужды.

Автомобилестроение и транспорт

1. Производство закрытых прицепов;
2. Изготовление обтекателей и кунгов;
3. Химостойкий и температуростойкий листовой пластик затеняющий цистерну для перевозки химических грузов от солнечных лучей.

Навесы и остановки

Многое другое

1. Ванны, раковины;
2. Мойки для кухни в сочетании с основными цветами Вашего интерьера;
3. Оригинальная мебель;
4. Информационные стойки;
5. Выставочные стенды;
6. Декорации для теле и фото студий;
7. и т.д.

Остались вопросы?

Напишите нам и мы предоставим бесплатную консультацию!

Если вы хотите задать вопрос или получить дополнительную информацию, пожалуйста, оставьте заявку.
Мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все возникшие вопросы.

ЗАДАТЬ ВОПРОС

Что такое композитный материал? (Полное руководство)

Композитный материал представляет собой комбинацию двух материалов с различными физическими и химическими свойствами. Когда они объединяются, они создают материал, специально предназначенный для выполнения определенной работы, например, для того, чтобы стать прочнее, легче или устойчивым к электричеству.

Они также могут улучшить прочность и жесткость. Причина их использования по сравнению с традиционными материалами заключается в том, что они улучшают свойства своих основных материалов и применимы во многих ситуациях.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:

[email protected]

Содержание

• История
• Какие бывают типы?
• Каковы преимущества?
• Зачем их использовать?
• Примеры

Человечество использовало композиты тысячи лет. В 3400 г. до н.э. г. до н.э. жители Месопотамии в Ираке изобрели первые искусственные композиты. Древнее общество склеивало деревянные полосы друг на друга под разными углами, чтобы получилась фанера. После этого примерно в 2181 г. до н.э. г. до н.э. египтяне начали делать посмертные маски из льна или папируса, пропитанного гипсом. Позже оба этих общества начали укреплять свои материалы соломой, чтобы укрепить глиняные кирпичи, глиняную посуду и лодки.

В 1200 г. н.э. г. монголы начали создавать составные луки, которые были невероятно эффективны в то время. Они были сделаны из дерева, бамбука, кости, сухожилий крупного рогатого скота, рога и шелка, скрепленных сосновой смолой.

После промышленной революции синтетические смолы начали принимать твердую форму с помощью полимеризации. В 1900-е годы эти новые знания о химических веществах привели к созданию различных пластиков, таких как полиэстер, фенол и винил. Затем начали разрабатывать синтетические материалы, бакелит был создан химиком Лео Бакеландом. Тот факт, что он не проводил электричество и был термостойким, означал, что его можно было широко использовать во многих отраслях промышленности.

1930-е годы были невероятно важным временем для продвижения композитов. Стекловолокно было представлено Оуэнсом Корнингом, который также основал первую индустрию полимеров, армированных волокном (FRP). Смолы, разработанные в то время, все еще используются по сей день, а в 1936 были запатентованы ненасыщенные полиэфирные смолы. Два года спустя стали доступны системы смол с более высокими характеристиками.

Первое углеродное волокно было запатентовано в 1961 и затем стало коммерчески доступным. Затем, в середине 1990-х , композиты стали все более широко применяться в производственных процессах и строительстве из-за их относительно низкой стоимости по сравнению с материалами, которые использовались ранее.

Композиты на Boeing 787 Dreamliner в середина 2000-х обосновали их использование для высокопрочных приложений.

Некоторые распространенные композитные материалы включают:

• Композит с керамической матрицей: Керамика, распределенная по керамической матрице. Они лучше обычной керамики, так как устойчивы к тепловому удару и разрушению
• Композит с металлической матрицей : металл, распределенный по всей матрице
• Железобетон : Бетон, усиленный материалом с высокой прочностью на растяжение, таким как стальные арматурные стержни
• Бетон, армированный стекловолокном : Бетон, залитый в структуру из стекловолокна с высоким содержанием диоксида циркония
• Полупрозрачный бетон : Бетон, в который заключены оптические волокна
• Искусственная древесина : Искусственная древесина в сочетании с другими дешевыми материалами. Одним из примеров может быть ДСП. В этом композите
также можно найти специальный материал, такой как шпон.
• Фанера : Формованная древесина путем склеивания множества тонких слоев древесины вместе под разными углами
• Искусственный бамбук : Полосы бамбукового волокна, склеенные вместе, чтобы получилась доска. Это полезный композит, поскольку он имеет более высокую прочность на сжатие, растяжение и изгиб, чем древесина
.
• Паркет : Квадрат из множества деревянных деталей, часто сложенных из твердой древесины. Продается как декоративный элемент
.
• Древесно-пластиковый композит : Либо древесное волокно, либо мука, отлитая в пластик
• Древесное волокно, связанное цементом : Минерализованные деревянные детали, отлитые из цемента. Этот композит обладает изоляционными и акустическими свойствами
• Стекловолокно : Стекловолокно в сочетании с пластиком, относительно недорогое и гибкое
• Полимер, армированный углеродным волокном : Набор из углеродного волокна в пластике, который имеет высокое отношение прочности к весу
• Сэндвич-панель : различные композиты, накладываемые друг на друга
• Композитные соты : Набор композитов с множеством шестиугольников для формирования формы сот.
• Папье-маше : Бумага, переплетенная клеем. Их можно найти в поделках
.
• Бумага с пластиковым покрытием : Бумага с пластиковым покрытием для повышения прочности. Пример того, где это используется, — игральные карты
.
• Синтактические пены : Легкие материалы, созданные путем наполнения металлов, керамики или пластика микрошариками. Эти баллоны изготавливаются из стекла, углерода или пластика
.

• Низкая стоимость по сравнению с металлами
• Гибкость конструкции
• Устойчивость к широкому спектру химических агентов
• Малый вес
• Долговечность
• Электрическая изоляция
• Высокая ударопрочность

Снижение веса является одной из основных причин использования композитных материалов, а не обычных материалов для компонентов. Хотя композиты легче, они также могут быть прочнее других материалов, например, армированное углеродное волокно может быть в пять раз прочнее стали марки 1020 и иметь лишь одну пятую веса, что делает его идеальным для конструкционных целей.

Еще одним преимуществом использования композита по сравнению с обычным типом материала является термическая и химическая стойкость, а также электроизоляционные свойства. В отличие от обычных материалов, композиты могут иметь несколько свойств, которые редко встречаются в одном материале.

Композиты, армированные волокном, такие как пластик, армированный волокном (композиты FRP), находят все более широкое применение в разработке и производстве конечных продуктов для коммерческого использования.

• Электрооборудование
• Аэрокосмические конструкции
• Инфраструктура
• Трубы и резервуары
• Каркас дома может быть выполнен из пластиковых клееных балок

Наш опыт

Компания TWI занимается исследованиями и разработками в области композитных материалов уже более 25 лет. Наш опыт охватывает все аспекты работы с композитами, включая проектирование, моделирование, обработку, ремонт, неразрушающий контроль, анализ отказов, соединение, добавление функциональных возможностей (покрытия) и испытания.

Узнайте больше о том, как мы можем помочь в использовании композитов

Композиты Соединение

Компания TWI занимается исследованиями и разработками в области композитных материалов уже более 25 лет.

Контроль композитов – неразрушающий контроль (НК)

Растущее использование композитов обусловлено необходимостью изготовления легких, прочных, коррозионностойких и устойчивых к усталости конструкций.

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как производятся композиты?

Композиты изготавливаются с использованием одной из следующих технологий; мокрая укладка, напыление, компрессионное формование, литье под давлением, формование переноса смолы, вакуумная инфузия, намотка нитей, пултрузия и препрег.

Что такое углерод-углеродные композиты?

Доступность углеродных волокон в конце 1950-х годов привела к разработке улучшенных материалов, теперь известных как углерод-углеродные (C/C) композиты.

Композитный материал | строительство | Британника

Похожие темы:

укладка ленты полимерно-матричный композиционный материал пултрузия ручная укладка накальная обмотка

См. все связанные материалы →

композитный материал , также называемый композитом , твердый материал, который получается, когда два или более разных вещества, каждое со своими характеристиками, объединяются для создания нового вещества, свойства которого превосходят свойства оригинальные компоненты в конкретном приложении. Термин «композит» более конкретно относится к конструкционному материалу (например, пластику), в который встроен волокнистый материал (например, карбид кремния).

Далее следует краткое описание композитных материалов. Для полной обработки см. Материаловедение.

Викторина «Британника»

Строительные блоки предметов повседневного обихода

Замечательные свойства композитов достигаются за счет встраивания волокон одного вещества в матрицу другого вещества. В то время как структурная ценность пучка волокон невелика, прочность отдельных волокон можно использовать, если они встроены в матрицу, которая действует как клей, связывая волокна вместе и придавая материалу прочность. Жесткие волокна придают композиту структурную прочность, а матрица защищает волокна от воздействий окружающей среды и физических повреждений, а также придает им термическую стабильность. Комбинация волокна и матрицы также снижает вероятность полного перелома; если одно волокно выходит из строя, трещина может не распространяться на другие волокна, тогда как трещина, которая начинается в монолитном (или одиночном) материале, обычно продолжает распространяться до тех пор, пока этот материал не выйдет из строя.

Большинство обычных композитов напоминают фанеру тем, что состоят из тонких слоев, каждый из которых армирован длинными волокнами, уложенными в одном направлении. Такие материалы проявляют повышенную прочность только вдоль направления волокон. Для получения композитов, прочных во всех направлениях, волокна вплетаются в трехмерную структуру, в которой они лежат вдоль трех взаимно перпендикулярных осей.