Ugrás a tartalomhoz

Műanyag kompozitok - 2. rész

Dr. Varga Csilla (2012)

Pannon Egyetem

10. fejezet - Szálerősítésű kompozitok előállítása

10. fejezet - Szálerősítésű kompozitok előállítása

A szálerősítésű kompozitok előállítási technológiáit alapvetően a mátrix típusa és az erősítőanyag formája, elrendeződése határozzák meg (116. ábra). Ebben a fejezetben a különböző technikákat tárgyaljuk tehát, amelyeket szálerősítésű kompozitok előállítására leginkább alkalmaznak [27].

116. ábra - Szálerősítésű kompozitok előállítási módszerei

116. ábra Szálerősítésű kompozitok előállítási módszerei

Az előállítás során fontos a szálak tökéletes nedvesítése is a mátrix anyagával. Vannak olyan feldolgozási technológiák, amelyeknél a szálak irányítottságának szabályozása nagyon precíz (pl. tekercselés), más esetekben viszont a szálelrendeződés véletlenszerű lesz (pl. laminálás).

Kézi laminálás

Az erősítő rétegek kézzel történő egymásra illesztésével (hand lay-up lamination) (117. ábra) építették fel mintegy 50 éve az első modern polimer kompozit termékeket sorozat-gyártásban: így készültek pl. a szövetségesek partraszállásakor felhasznált üvegszálas poliészter hajók. Ez a technológia alacsony költségei és széleskörű alkalmazhatósága miatt a legelterjedtebb. Prototípus, illetve kis sorozatgyártás esetén a leggazdaságosabb.

117. ábra - A laminálás művelete

117. ábra A laminálás művelete

A kézi laminálás alapelvét a 117. ábra szemlélteti. A pozitív vagy negatív szerszám felületét formaleválasztóval kell kezelni, hogy a terméket a szerszámból el lehessen távolítani. A termék külső rétege általában egy ún. gél réteg, ez áll ellen a környezeti hatásoknak (időjárás, mechanikai behatások). Ezt követően hordják fel a termék teherviselő rétegeit, az erősítőanyag rétegeket iniciált gyantával átitatják görgőkkel, hengerekkel vagy ecsetekkel. A gyanta mátrixszal történő átitatás történhet úgy, hogy minden egyes rétegre felviszik a mátrixanyagot, de úgy is, hogy csak az erősítőszálak egymásra rétegelése után. A lényeg az, hogy a gyantával történő impregnálás még a térhálósítás előtt történjen meg, és tömör, légzárvány nélküli terméket készítsünk. Ehhez nyújt segítséget a levegő kigörgőzése a már átimpregnált rétegekből.

A kész lemez akár több tíz rétegből is állhat, és tartalmazhat további jelentős erősítéseket, megvastagításokat, bordákat, fém-betétet…, valamint felépülhet szendvicsszerkezetként is. A mátrix térhálósítása a gyantarendszernek megfelelően történik általában szobahőmérsékleten, de egyes esetekben magasabb hőfokon is végbemehet. Utólagos, magasabb hőfokú térhálósítás a konverzió szempontjából minden esetben ajánlatos. Ezt követően a termék méretre vágása, szélezése, illetve utólagos szerelése történik.