huenfrderues
 KalitaKft.
Poliészter és epoxi műgyanták, szilikon gumi és poliruetán anyagok
×
 x 

A kosár üres
A kosár üres

Cikkek

Erősítő és vázanyagok


Üvegszál fajták és gyártásuk

Az üvegről általában

A tiszta kvarcüveg: SiO2 (szilícium-dioxid) A kémiai tulajdonságait tekintve a legellenállóbb. Olvadáspontja 1050oC körül van, vegyszerállósága jó, de a mechanikai tulajdonságai gyengébbek

Üvegfajták:

"A" üveg. Ablaküveg minőségű üveg, olcsó és jó saválló tulajdonságú, de a mechanikai tulajdonságai gyengék. Régebben gyártottak belőle üvegszálat.

"E" üveg. A leggyakrabban használt olcsó, de jó tulajdonságokkal rendelkező üvegfajta. A legtöbb üvegszálat ebből húzzák.

"R" és "S" üveg. Hasonló tulajdonságú anyagok. Az "E" üveg javított változatai. Az üvegek között a legjobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek.

"D" üveg boroszilikát üveg speciális elektromos célokra.

"C" üveg különösen jó vegyszerálló tulajdonságú.

"T" üveg (Texxes) üveg az R és S üveghez hasonló mechanikai tulajdonságokkal, de kvarcüvegszerű hőtágulási együtthatóval rendelkezik.

"ECR" üveg kiváló elektromos és vegyszerálló tulajdonságokkal rendelkező üvegfajta.

Kvarc üveg. igen jó a hőállósága, de gyengébbek a mechanikai tulajdonságai.

A kompozitokban „E” üveget szoktak alkalmazni vázanyagként, amelynek fontos jellemzője, hogy 1 %-nál kevesebb NaO2-ot tartalmaz. (Az alkáli-tartalom erősen csökkenti az üveg vízállóságát, ugyanakkor rontja a gyantákhoz való tapadását is, mivel segíti a szálak felületén kialakuló vízréteg fennmaradását.)

A gyártáskor a hagyományos alapanyagokból indulnak ki  kvarchomok , kaolin  és mészkö valamint speciális oxidok keverékéböl állítják elö  az üvegolvadékot. Az üveg felületén mindig megkötődik monomolekuláris vízréteg, amely megakadályozza a nagyszilárdságú rendszer létrejöttét. Ezért a szálakat minden esetben finiselik (felületnemesítő, írező anyaggal vonják be). A felhasznált írező anyag döntően befolyásolja az üvegszál termékek feldolgozási tulajdonságait és jellemző értékeit a gyantához való kötésben (kompozitban). Az írező anyagok kémiai összetétele meghatározza, hogy milyen típusú gyantával alkotja az adott üvegszál a legerősebb rendszert, ha az alkalmazott gyantatípus nem megfelelő, akkor az elemi szálak közé nehezen hatol be a gyanta –„nehezen itatódik át”- és az üveg nem lesz bedolgozható a kis ívű hajlatokba.

Az üvegszál előállításának leggyakoribb módja az, hogy a megolvasztott üveget finom húzószemeken átsajtolva föképpen  10 – 24 µm vastagságú elemi szállá alakítják. A szabadba jutó szál a levegővel érintkezve nagyon gyorsan lehűl. Ez lehetővé teszi, hogy a megszilárdult szálat – a kisajtolással azonos ütemben – húzni lehessen. A frissen készült szálakat először az írező anyaggal vonják be, majd pászmává sodorva feltekerik. Az elemi szálak "vastagságát" Tex-ben adják meg. (Tex: Mértékegység - 1 km hosszú elemi szál tömege grammban, Dtex – 10 km hosszú elemi szál tömege grammban.)

Az elkészült tekercset szárítják, majd 50-60 pászmát összesodorva áttekercselik. Ez a termék a roving szál.


Az „E” üveg előállítása közvetlen olvasztással és az üvegszálból készült jellegzetes termékek:

alt

A vágott üvegszálakat a fonócsévéből kihúzott szál eldarabolásával nyerik. Ezeket a vágott üvegszálakat a komplexekben való feldolgozás mellett a por- és emulziós kötésű paplanok gyártásához is alkalmazzák.{/tab}

Üvegszál fajták és felhasználásuk a GRP iparban

 


Szóró roving.

 roving 

A gyanta-szálszóró gépek ebből vágják a beállított hosszúságú szálakat. Az erősített műanyag termékek kritikus éleibe is szokták belaminálni.

Vágott roving szál.

 vagott roving


A még nedves szórórovingot vágógépben 6-12 mm hosszú darabokra vágják, szárítják, majd zsába töltik. A vágott rovingot műgyantába keverve laminálásra, vagy hézagkitöltő masszaként, hibajavításra használják.

Üvegtextíliák.

Az üvegtextíliák feldolgozási tulajdonságaik mellett, a maximálisan elérhető üvegtartalomban és erősítő hatásukban különböznek egymástól a gyantaszerkezetben. A vágott szálból készült paplannak max. 30 %-os üvegtartalomnál a roving szövethez, üvegszövethez és a nem szőtt textíliákhoz képest az erősítő hatása (pl. a hajlító szilárdság és szakító szilárdság eseteiben) a legalacsonyabb, viszont pozitív, hogy ezt minden irányban tudja (kvázi-izotóp erősítő hatás). Az erősítő hatás a szövet esetében dupla értékű a paplannal szemben, de természetesen csak szálirányban.Arra 45-60 fokban mérve viszont már csak 55-60%-a. A maximális üvegtartalom szintén duplája, max. 60%. A legmagasabb szerkezeti szilárdság a nem szőtt textíliák esetében érhető el (800 Mpa hajlító és 500 Mpa húzó szilárdságot). Annak ellenére, hogy a vágott szálból készült paplannak az értékszintje, erősítő hatása a roving szövetekhez és a nem szőtt textíliákhoz hasonlítva alacsonyabb, mégis széles a felhasználási területe.

Rovingszövet.

roving szövet roving szövet alt

A legalább 50-60 pászmából összesodort roving szálból szőtt szövetet nevezik rovingszövetnek. Abban különbözik az üvegszövettől, hogy rendszerint a legegyszerűbb vászon- vagy zsák-szövésmóddal készül (200-800 g/m2), illetve az üvegszöveteket kevesebb pászmából sodort szálból (finomságtól, vastagságtól függően) készítik A rovingszöveteket leginkább poliészter gyantával használják, az üvegszöveteket pedig inkább epoxikkal.

Üvegpaplan.

alt uvegpaplan2

A fonócsévéből kihúzott üvegszálakat itt hosszabbra vágják, – 5-8 cm-re – és véletlenszerűen szórják egy szállítószalagra. A szálakra kötőanyagot permeteznek, amely megszárítva összefogja az anyagot. A kötőanyag jellege szerint kétféle üvegpaplant különböztetünk meg, az emulzióst és a porkötésest. Ezek főképpen a feldolgozási tulajdonságaikban különböznek egymástól.

Az emulziós és a porkötésű paplanok a hajó- tartály- és az autóiparban  régen bevált és mérsékelt árú erősítő anyagok .

A könnyen oldódó porkötésű paplan a műanyag kompozitban magas áttetsző tulajdonságokkal jeleskedik és ezért különösen alkalmas áttetsző szerkezeti elemek gyártására. Az emulziós kötésű paplan nagyon jól drapirozható és ezért különösen bő körvonalas szerkezeti elemek gyártására alkalmas.

Az üvegpaplanok anyagát általában elsősorban poliészter (és vinilészter) gyantához írezik, de epoxi gyantával is impregnálhatók. Mivel az epoxi gyanták nem tudják jól oldani a kötőanyagot, ezért a kis ívű hajlatokat rosszul követi. Ezen a problémán a kritikus helyek megvágásával szoktak segíteni, de tudni kell, hogy ezeken a helyeken a mechanikai szilárdság erősen csökken. Üvegpaplant általában nem szoktak epoxi gyantával impregnálni, de ha valamilyen okból mégis szükségessé válik, akkor célszerű az emulziós kötésű paplant használni, mert ez valamivel jobb eredményt ad.

Az üvegpaplanok legfontosabb jellemzője a „négyzetmétersúly”. Ez azt adja meg, hogy egy négyzetméternyi üvegpaplan hány gramm súlyú. Természetesen ez az adat meghatározza az üvegpaplan vastagságát, ezzel együtt a késztermék vastagságának növekedését is. A paplanok 100 – 800 g/m² súlyban és különböző szálfinomságban állíthatók elő. A finom szálak esetében jobban szívódik a gyanta a paplanba, mint a durvább szálaknál, viszont a finom szálakból készült paplan nagyon tömör, ezért nehezebb a laminátot légmentesíteni

Ha a szerkezeti elemek nagy falvastagságára van szükség, akkor a munkafolyamatok megtakarítása érdekében, nagyobb m² súlyú anyagokat javaslunk. Ezzel szemben a súlyérték növelése arányában kisebb átitató (impregnáló) sebességekre számíthatunk.

Az üvegpaplanok gyári jelzése egyértelműen meghatározza a terméket. Csak a példa kedvéért a Johns Manville 22/450/125 jelzésű üvegpaplanja emulziós kötésű (a porkötéses 33-as), 450 gramm/m2 súlyú és 125 cm széles. Ez a paplan egy rétegben körülbelül 0,5 mm vastag terméket ad.

Üvegfátyol.

fatyol

Az üvegpaplan speciális változatának tekinthető, ahol nagyon kicsi a négyzetmétersúly. Egy négyzetméter üvegfátyol néhányszor 10 gramm súlyú.

Üvegszövet.

üvegszövet üvegszövet2alt

A legegyszerűbb esetben a fonallá sodort szálakat a textiliparból ismert módon szövetté szövik. Az üvegszövetek már 10-20 g/m2 súlytól akár több száz g/m2 súlyig készülnek sokféle szövésmóddal. Felhasználási területük rendkívül sokrétű, többféle szövésmódjának köszönhetően valamilyen formáját a kompozitok gyártása során szinte mindig használják.

Parabeam, a három dimenziós szövet.

parabeam parabeam rajz



A szövet struktúráját a mellékelt ábra mutatja. A szövet közepén látható üvegszálak a gyantával történő átitatás következtében megemelkednek és a gyanta polimerizációjának befejezésével kész duplafalú lemezt kapunk. 3, 5, 8, 10, 12, 15, 18 és 22 mm vastagságban kerül forgalomba.{/tab}

Szövési módok

 

A szövésmódok szintén a textiliparból ismertek.

A vászonkötés (plain) esetében a lánc és a vetülékfonalak azonos erősségűek és felváltva futnak alul és fölül.

plain... twil2.2 ...twil2.1

      Vászonkötés (plain, zsákszövés)                               Sávolyszövés (Twill, 2/2)                         Sávolyszövés (Twill, 2/1)

A sávolyszövés (mintás kötés, twill, köper) esetében a láncfonal fölött áthaladó vetülékfonal több láncfonal alatt halad át úgy, hogy az egymás melletti vetülékfonalak szomszédos láncfonalak fölött mennek át és ezzel jellegzetes átlós rajzolatot alkotnak. A szaténkötés (atlasz) abban különbözik a sávolyszövéstől, hogy a vetülékfonal több (öt - nyolc) láncfonal fölött halad át.

5.h atlasz... crowfoot...8.h atlasz

5-H szatén (atlasz)                                              crowfoot szatén (atlasz)                                        8-H szatén (atlasz)

Szövésmódok

Felmerül a kérdés, hogy mi értelme van a különböző szövési módoknak?

A szilárdsági értékekre döntő befolyással van a szálsűrűség, szálfinomság és a kötéstípus.

Megfigyelhető, hogy minél sűrűbb a szövés, annál merevebb a szövet és annál nehezebben követi a bonyolult formákat. Ebből következik, hogy az egyszerű felületekre, síklapokra célszerűbb a sűrűbb szövésű anyagokat választani, mert a vágott széleken kevésbé hajlamos a szétcsúszásra. Bonyolultabb felületekhez viszont a sávolykötés az alkalmasabb. A szövés módja befolyásolja a mechanikai tulajdonságokat is. Minél többször vált felszínt a fonal, annál több „töréspont” van benne, ami hosszirányú terhelés esetén kissé gyengébb mechanikai (hajlító és szakító szilárdság) tulajdonságokat eredményez. A vászonkötés szálainak a fokozott szálsűrűsége és görbülete csak 370 MPa hajlító szilárdságot biztosít, ezzel szemben a sávolykötéssel jelentősen magasabb, 500 MPa értéket érhetünk el. (25 szál /10 cm láncsürüség és 23 szál / 10 cm, vetüléksürüség azonos, 1200 tex szálfinomság esetében.)

Ezt a problémát küszöböli ki az unidirekcionális (egyirányú) szövet.

uni

Ennél a szövetfajtánál a vetülékfonalak nagyon vékonyak, gyengék, esetleg nem is szövik, hanem tűzik (varrják) az anyagot. Ezt a szövetet úgy kell elhelyezni, hogy a szálak a várható terhelés irányába fussanak. Természetesen mindegyik terhelés irányába célszerű elhelyezni egy-egy réteget. Ha körkörös terhelésre számítunk, akkor legalább 15 fokonként kell elhelyezni a rétegeket. A felhasználó kényelmét szolgálják a multiaxiális (biaxiális, triaxiális és quadraxiális) szövetek.

multi

Ezeket a „szöveteket” valójában nem szövik, hanem egyszerűen összevarrják a síkban egymásra fektetett rétegeket. A biaxiális szövet szálai ugyanúgy 90o-ban állnak egymáshoz képest, mint egy közönséges szövetben, de az anyag hossztengelyéhez (0o) képest +45o és -45o irányokkal. Ennek megfelelően a triaxiális szövet a 0o-kal, vagy a 90o-kal bővül. A quadraxiális szövet természetesen mind a négy irányt tartalmazza.

biax

tri

quad

A különböző irányú rétegekkel quasi-izotróp szerkezeti szilárdságok érhetők el, ami azt jelenti, hogy egy ilyen nem szőtt textíliából készült laminát a terhelési iránytól függetlenül magas szilárdsági értékeket mutat.

Ezzel szemben az egyirányú, nem szőtt textília magas szálirányú értékei drasztikusan csökkennek a növekedő száliránytól való eltérés esetében.


A kompozit iparban természetesen nem csak üvegszöveteket használnak, készülnek szénszálból (karbon-szövetek), aramidból (kevlár-szövetek) is. Ezek a leggyakoribbak, de szinte bármilyen természetes, vagy mesterséges alapú szálból készült szövet is alkalmazható meghatározott speciális célok esetén.

Szóljon hozzá!


Biztonsági kód
Frissítés

Hozzászólások  

# roofer contractors 2014-10-04 13:59
Everything is very open with a very clear clarification of
the issues. It was definitely informative. Your website is useful.
Thanks for sharing!

My web page :: roofer contractors Dallas Texas: http://roofingcontractorsdallastexastrusts.com/contact-us/
Válasz | Válasz idézettel | Idézet

Információk

Sütikezelés