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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-04-29 15:31
當(dāng)我們進(jìn)行碳纖維樹脂基復(fù)合材料加工時(shí),經(jīng)常遇到一個(gè)問題,比如需要使用多少量的樹脂,本文主要針對(duì)該問題為大家釋疑解惑。
對(duì)于一個(gè)目標(biāo)項(xiàng)目和所需的碳纖維復(fù)合材料種類而言,在對(duì)樹脂使用量進(jìn)行評(píng)估時(shí),該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案和目標(biāo)部件對(duì)于所需要材料的數(shù)量比較重要。
對(duì)零件進(jìn)行修復(fù)、蒙皮或制造時(shí)所需的估計(jì)和測(cè)量,可以利用將鋪層表面積來計(jì)算所需要的織物數(shù)量。例如,每層材料大概有2平方英尺的表面積,共計(jì)需要3層。每種織物都有與之相關(guān)的密度。
這主要是由織物表面積的重量(克或盎司)計(jì)算出來的,通常以平方米或平方英尺為單位。采用碳纖維織物,例如規(guī)格為平紋織物6K,其密度為370gsm(克/平方米)。通過轉(zhuǎn)換為gsf(克每平方英尺),它等于每平方英尺34.37克。具體計(jì)算過程如下:
CF織物密度:370gsm;而1克/平方米=(0.092903)克/平方英尺
所以:370*0.093=34.37克每平方英尺(CF織物密度)
已知每個(gè)部件需要3層面積為2平方英尺的織物,用34.37gsm乘以2平方英尺再乘以3層,則所需的纖維總重量的206.22克。具體計(jì)算過程如下:
3層*2平方英尺=6平方英尺(制造用總材料面積)
6平方英尺2*34.37克每平方英尺(CF纖維密度)=206.22克
對(duì)于手工鋪層而言,纖維/樹脂比例通常為50%。精確一點(diǎn)來講也就是使用207克纖維和207克樹脂混合??紤]到目標(biāo)產(chǎn)品的特殊需求,有時(shí)候在纖維與樹脂的比例會(huì)有所調(diào)整,比如:
示例1:50/50纖維/樹脂比:207克纖維和207克樹脂
示例2:40/60纖維/樹脂比值:(207克纖維*60%)/40%=310.5克樹脂
示例3:60/40纖維/樹脂比值:(207克纖維*40%)/60%=138.0克樹脂
為了進(jìn)一步詳細(xì)評(píng)估環(huán)氧樹脂基體的使用量,一般而言較重的環(huán)氧樹脂密度約為1.4g/cm³,可轉(zhuǎn)化為0.04734g/oz(克/盎司)。不同的樹脂密度不同,許多制造商的規(guī)格應(yīng)該提供一個(gè)很好的計(jì)算思路。使用上例1,需要207克樹脂,207克乘以04734克/盎司也就意味著在纖維與樹脂混合比例為50%中所需的樹脂重量約等于9.8盎司。具體計(jì)算過程如下:
給定環(huán)氧樹脂密度:1.4g/cm³
轉(zhuǎn)換系數(shù):1g/cm³=29.5735克/美國液體盎司
1.4 / 29.5735 = 0.04734 g/oz
當(dāng)纖維與樹脂含量比為50%所需樹脂:0.04734g/oz*207g=9.8盎司的混合樹脂
當(dāng)估計(jì)所需的樹脂量時(shí),往往樹脂含量越多越好,因?yàn)樵诩庸み^程中會(huì)出現(xiàn)不可避免的損失。

來源:碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)