Feltro superficiale in fibra di carbonio per avvolgimento di filamenti

L'avvolgimento del filamento riguarda principalmente il posizionamento del rinforzo, l'angolo di avvolgimento e la resistenza del laminato. Ma lo strato superficiale influisce anche sull’aspetto e sul comportamento del composito finito durante la produzione.

Il feltro superficiale in fibra di carbonio per avvolgimento di filamenti è un materiale non tessuto realizzato con fibra di carbonio tritata. Viene utilizzato come strato distribuito in fibra di carbonio su parti composite cilindriche e curve, dove il solo rinforzo dell'avvolgimento principale può lasciare un disegno fibroso pronunciato.

Il feltro non è sostitutivo del rinforzo strutturale continuo. Ha un ruolo diverso nel laminato: copertura superficiale, distribuzione delle fibre e interazione con il sistema resina.

Strato superficiale nell'avvolgimento del filamento

Una parte composita ferita solitamente contiene diversi strati. Lo stoppino o il tessuto continuo forniscono il rinforzo richiesto, mentre la resina lega le fibre nel laminato finito.

È possibile aggiungere un feltro in fibra di carbonio come strato superficiale separato. Le sue fibre tagliate sono distribuite attraverso una struttura non tessuta anziché disposte come fili continui. Ciò rende il materiale adatto a rivestire superfici curve e a ridurre il disegno visivo del rinforzo sottostante.

Lo strato può essere posizionato all'interno, all'esterno o in un'altra posizione specificata nel laminato. La sua posizione è determinata dalla costruzione del componente finito.

Applicazioni per prodotti compositi avvolti

Tubi in FRP e CFRP

I tubi compositi vengono comunemente prodotti su un mandrino cilindrico con rinforzo avvolto ad angoli diversi. Un feltro superficiale può essere incorporato nello strato interno o esterno quando è richiesta una superficie distribuita in fibra di carbonio.

Fornisce inoltre una copertura di fibra più continua sul modello di avvolgimento. La superficie finale, tuttavia, è influenzata dalla resina e dal processo di indurimento, nonché dal feltro.

Serbatoi di stoccaggio chimico

I serbatoi a filamento avvolto spesso combinano sistemi in fibra di vetro, fibra di carbonio e resina in diverse posizioni di laminato. Il feltro di carbonio può essere utilizzato laddove la costruzione specificata richiede uno strato superficiale a base di carbonio.

Per il servizio chimico è necessario considerare il laminato completo. La selezione della resina e il mezzo immagazzinato sono particolarmente importanti.

Recipienti a pressione

I recipienti a pressione richiedono un posizionamento controllato dei rinforzi e angoli di avvolgimento poiché il laminato trasporta pressione interna. Uno strato di feltro svolge una funzione diversa dall'avvolgimento strutturale principale.

Per questo motivo il rinforzo strutturale e lo strato superficiale dovrebbero essere specificati separatamente nella progettazione del laminato.

Altri componenti della ferita

Altre possibili applicazioni includono rulli compositi, tubi industriali, alloggiamenti cilindrici e componenti selezionati in CFRP. La caratteristica comune è una superficie curva o cilindrica formata mediante un processo di avvolgimento.

Struttura in fibra tagliata

La differenza tra feltro e tessuto di carbonio inizia dalla struttura della fibra.

Il tessuto utilizza fili continui disposti in direzioni definite. Viene selezionato quando è richiesto il rinforzo direzionale.

Il feltro in fibra di carbonio utilizza fibre tritate distribuite attraverso uno strato non tessuto. Non esiste uno schema di filato fisso a 0° o 90°. Di conseguenza, il feltro può diffondersi su una superficie curva senza introdurre la stessa struttura direzionale.

Ciò rende il feltro e il tessuto materiali complementari piuttosto che equivalenti diretti. Uno fornisce l'orientamento controllato del rinforzo; l'altro fornisce una copertura superficiale distribuita.

Bagnamento della resina durante l'avvolgimento

La bagnatura della resina è uno dei punti pratici da verificare quando si introduce un feltro in un processo di avvolgimento esistente.

La resina deve penetrare nella struttura delle fibre tagliate prima dell'indurimento. La viscosità della resina, il contenuto di resina, il metodo di applicazione, la velocità di avvolgimento e la temperatura influiscono sulla rapidità e sull'uniformità con cui ciò avviene.

Yuruis fornisce il materiale sotto forma di feltro in fibra di carbonio non tessuto. Le sue prestazioni durante l'avvolgimento sono ancora legate alla resina e alle condizioni di lavorazione del cliente.

Una prova di produzione utilizzando il sistema di resina reale è quindi più utile che giudicare il materiale solo dalle sue specifiche. Mostra come il feltro si alimenta, si conforma al mandrino e si bagna durante il processo reale.

Aspetto della superficie dopo la polimerizzazione

La superficie di un componente a filamento avvolto spesso riflette il modello di rinforzo sottostante. Uno strato di feltro distribuito può aiutare a creare una superficie in fibra di carbonio più continua.

Le specifiche delle superfici disponibili sono:

Lucido

Opaco

50% Lucido

Queste opzioni di superficie descrivono il materiale fornito. Non determinano da soli l'aspetto finale.

La formulazione della resina, le condizioni del mandrino o dello stampo, la temperatura di polimerizzazione e la post-elaborazione possono modificare l'aspetto del composito finito.

Configurazione del materiale

Scegliere la specifica giusta

Il feltro dovrebbe essere adattato all'effettivo processo di avvolgimento. Le dimensioni del prodotto, i requisiti di resina e di superficie sono punti di partenza più utili del solo spessore.

Geometria dei componenti

Diametro, lunghezza e curvatura influiscono sul modo in cui il materiale viene posizionato e trattenuto sul mandrino. Un tubo dritto e un serbatoio di grandi dimensioni possono richiedere una gestione diversa durante la produzione.

Sistema in resina

Specificare il tipo di resina e, ove possibile, le sue normali condizioni di lavorazione. La viscosità e l'applicazione della resina hanno un effetto diretto sulla bagnatura.

Requisito di superficie

Specificare se il requisito principale è la copertura in fibra, la tessitura superficiale o una particolare finitura fornita. Le opzioni disponibili sono lucida, opaca e lucida al 50%.

Dimensioni

Le larghezze standard sono 1 me 1,25 m. Spessore, lunghezza e dimensioni possono essere realizzati in base alle esigenze produttive.

Condizioni di avvolgimento

Quando il feltro viene utilizzato su una linea automatizzata o continua è necessario considerare la velocità di avvolgimento, l'applicazione della resina e l'alimentazione del materiale.

Prova sulla linea tortuosa

Una piccola prova di produzione può rispondere a domande che le specifiche del materiale non possono rispondere. Il feltro può essere controllato con la resina normale del cliente, la velocità di avvolgimento e le condizioni di polimerizzazione.

I punti principali da osservare sono:

· Alimentazione e manipolazione

· Conformabilità al mandrino

· Umidificazione della resina

· Distribuzione della fibra

· Condizioni della superficie dopo la polimerizzazione

· Compatibilità con il laminato esistente

Una specifica, un disegno o un campione del materiale esistente può essere utilizzato quando il feltro viene introdotto in un processo di avvolgimento stabilito.

Per la produzione di compositi a filamento avvolto

Il feltro superficiale in fibra di carbonio per l'avvolgimento di filamenti viene fornito per tubi compositi, serbatoi chimici, recipienti a pressione, rulli, alloggiamenti e altri componenti avvolti.

Le larghezze standard sono 1 me 1,25 m. Spessore, lunghezza e dimensioni sono disponibili in base alle esigenze produttive.

Per un'applicazione specifica, la geometria del componente, il sistema di resina, la posizione del laminato e la finitura superficiale richiesta forniscono le informazioni di base per le specifiche.

Domande frequenti

Cos'è il feltro superficiale in fibra di carbonio per l'avvolgimento di filamenti?

È un materiale in fibra di carbonio tritato non tessuto utilizzato come strato superficiale o funzionale in strutture composite a filamento avvolto. È diverso dal rinforzo continuo utilizzato per lo strato strutturale principale.

Il feltro può essere utilizzato su prodotti compositi cilindrici?

SÌ. La struttura non tessuta può seguire superfici cilindriche e curve. La movimentazione effettiva dipende dalle specifiche del feltro, dal diametro del prodotto e dal processo di avvolgimento.

È lo stesso del tessuto di carbonio intrecciato?

No. Il tessuto di carbonio intrecciato contiene fili continui in direzioni definite. Il feltro contiene fibre tritate distribuite e viene utilizzato per una diversa funzione di laminato.

Può essere utilizzato con resina epossidica o vinilestere?

Può essere lavorato con diversi sistemi di resina. La bagnatura dipende dalla viscosità della resina, dal metodo di applicazione, dalla temperatura, dal contenuto di resina e dalle condizioni di polimerizzazione.

Quali finiture superficiali sono disponibili?

Le specifiche disponibili sono lucida, opaca e lucida al 50%. L'aspetto finale dipende anche dalla superficie della resina, del mandrino o dello stampo e dal processo di indurimento.

La larghezza e lo spessore possono essere personalizzati?

SÌ. Le larghezze standard sono 1 me 1,25 m. Spessore, lunghezza e dimensioni sono personalizzabili a seconda dell'applicazione.

Quali informazioni sono necessarie per un preventivo?

Informazioni utili includono dimensioni e forma dei componenti, tipo di resina, dimensioni del feltro, requisiti di superficie e quantità approssimativa. Una specifica o un campione del materiale esistente è utile per le applicazioni non standard.

Possono essere forniti campioni?

Le quantità dei campioni possono essere discusse in base alle dimensioni e all'applicazione richieste. Testare il feltro con l'effettivo processo di resina e avvolgimento fornisce un riferimento diretto per la produzione.