Selección de resina compuesta de fibra de carbono

El material compuesto está compuesto por fibra reforzada y material plástico. El papel de la resina en los materiales compuestos es muy importante. La selección de la resina determina una serie de parámetros característicos del proceso, algunas propiedades mecánicas y funciones (propiedades térmicas, inflamabilidad, resistencia al medio ambiente, etc.), y las propiedades de la resina también son factores clave para comprender las propiedades mecánicas de los materiales compuestos. Cuando se selecciona la resina, una serie de procesos y propiedades del material compuesto se determinan naturalmente.

En la actualidad, la aplicación y las propiedades de la mayoría de las fibras de carbono requieren la selección de resina como portador. Las propiedades de la resina afectan en gran medida las propiedades generales de los materiales compuestos. Diferentes entornos y requisitos de aplicación requieren mezclar la resina con diferentes componentes. La resina seleccionada puede tener un impacto significativo en los proyectos completados. La selección de la resina moldeada puede variar en función de la compatibilidad del tejido, las condiciones de uso y las propiedades esperadas de los componentes terminados. Al fabricar materiales compuestos de fibra de carbono, generalmente es necesario considerar tres tipos de resina termostática: resina epoxi, éster de vinilo y poliéster. Aquí hay un resumen de estos tres aspectos, incluidas sus funciones y para qué deben utilizarse.

Resina epoxi

Para las piezas compuestas que requieran una resistencia extrema, el fabricante utilizará resina epoxi. Además de mejorar las propiedades de resistencia, la resina epoxi suele ser más adecuada para la estabilidad dimensional y aumentar la Unión a otros materiales que el poliéster y el éster de vinilo.

Ventajas:

Resina epoxi, alta resistencia, adecuada para aplicaciones de infusión al vacío, fácil de manejar, viscosidad media

Deficiencias:

No se puede usar en fieltro de fibra corta, estable sin rayos ultravioleta, debe combinarse con pintura de acabado al exponerse a los rayos ultravioleta

Resina de poliéster

La resina de poliéster es la resina más utilizada en la industria de materiales compuestos. La resina de poliéster es más barata que la resina epoxi, tiene cierta resistencia a la corrosión y es más tolerante. La mayoría de los componentes de fibra de vidrio se fabrican con resina de poliéster porque son fáciles de usar, curados rápidamente y resistentes a altas temperaturas y límites catalizadores. Fiber glast tiene dos tipos diferentes de resina de poliéster, cada una con sus propias ventajas y usos.

Fácil de manejar, humectante rápido, alto índice de tacto (el producto no funcionará en la superficie vertical)

Deficiencias:

Propiedades físicas más bajas que las resina más caras

Resina de éster de vinilo

La resina de éster de vinilo se considera una mezcla de poliéster y resina epoxi, lo que significa que sus propiedades de tratamiento, propiedades y precios suelen oscilar entre las otras dos. Cabe señalar que de estas tres resina, la resina de éster de vinilo proporcionará la mayor resistencia a la corrosión, resistencia a la temperatura y elongación (tenacidad). Por lo tanto, suelen usarse cuando se necesita alta durabilidad, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión.

Ventajas:

Resina de éster de vinilo

- muy estable, resistente a la corrosión, resistente al calor

Deficiencias:

- vida útil corta (3 meses)

Por lo tanto, es importante comprender las diferencias entre las resina y cómo afectan las propiedades de los materiales compuestos. Pero todos los materiales compuestos tienen ventajas comunes: mayor resistencia, rigidez, peso más ligero y mejor protección del medio ambiente. Con el uso de resina complementaria, cada una de estas características puede ser más prominente. Para elegir la resina más adecuada, primero es necesario determinar las principales propiedades necesarias para los materiales compuestos.

1. complemento de las funciones existentes

La forma más rentable de fabricar materiales compuestos ligeros es el uso de resina de poliéster insaturada. La resina tiene propiedades mecánicas, eléctricas y químicas relativamente buenas y se puede utilizar en una serie de aplicaciones generales, como transporte, estructura y perfiles de construcción.

Sin embargo, si se necesita una mayor dureza o resistencia, se puede decir que la resina epoxi es la mejor. La fuerte unión entre la resina epoxi y la fibra significa que se pueden transmitir mayores cargas de corte entre las fibras, lo que da a los materiales compuestos un mayor valor de resistencia. En combinación con el mayor contenido de fibra permitido por la resina epoxi, los materiales compuestos pueden fabricarse en materiales con excelente resistencia y alta rigidez y, si es necesario, pueden modificarse aún más para aplicaciones de alta temperatura.

O, si los materiales compuestos necesitan ser resistentes a ambientes adversos además de la dureza, la resina de éster de vinilo puede ser una mejor opción. La estructura molecular del éster de vinilo proporciona resistencia química, por lo que el uso del éster de vinilo mejorará las propiedades del compuesto si se utiliza en el medio marino o en aplicaciones industriales donde existen ácidos o bases.

Cuando se produce un perfil compuesto que necesita ser ensamblado con tornillos, el material compuesto debe tener una resistencia a la grieta y la rotura. Esto se puede lograr a través del diseño estructural, pero la selección de la resina adecuada puede simplificar la estructura, reducir costos y adaptar los materiales compuestos a una gama más amplia de aplicaciones. Por ejemplo, el poliuretano es muy resistente en comparación con el poliéster insaturado, por lo que es muy adecuado para este tipo de aplicaciones.

2. añadir nuevas funciones

La selección de resina que complemente las características más valiosas de los materiales compuestos mejorará las propiedades y la vida útil de los materiales compuestos. Sin embargo, tomar tiempo para elegir una resina te ayuda mucho más que mejorar el rendimiento existente.

La resina también puede agregar nuevas propiedades a los productos compuestos. Los aditivos de resina se pueden agregar a la resina para lograr una serie de beneficios: desde mejoras simples en la limpieza de la superficie o el color hasta mejoras más complejas, como propiedades antibacterianas, antibacterianas o antivirales.

Por ejemplo, debido a que la resina se descompone naturalmente cuando está expuesta a la luz solar, la adición de absorbentes ultravioleta para evitar la radiación ultravioleta puede hacer que el material compuesto tenga mejores propiedades en un ambiente luminoso, que generalmente conduce a la fragilidad y descomposición del material.

Del mismo modo, los aditivos antimicrobianos se pueden mezclar en resina para evitar la contaminación bacteriana o fúngica. Esto es útil para cualquier producto compuesto que implique operaciones manuales, como maquinaria, transporte público y equipos médicos.

3. otros efectos externos

Cabe señalar que, en algunos casos, la adición de aditivos de resina puede cambiar las propiedades de los materiales compuestos. Por ejemplo, en algunos casos extremos, se necesita una gran cantidad de aditivos ignífugos para funcionar eficazmente. En este momento, la cantidad de fibra en el material compuesto debe reducirse, y la resistencia y rigidez deben reducirse en consecuencia.

La selección de resina es una parte importante de todo el diseño de materiales compuestos y no debe ser ignorada. Al determinar las propiedades ideales del material compuesto, coincidiéndolo con una resina adecuada para mejorar estas propiedades y teniendo en cuenta el equilibrio entre fibra y resina, se puede crear la mejor solución.