Bevezetés és motiváció

Az erőforrások növekvő szűkössége és a jövedelmezőség növelésére való törekvés miatt az anyagipar és a súly megtakarításának módjait keresik az iparban. A súlycsökkentés csökkenti az energiaigényt, különösen a közlekedési ágazatban (repülőgép, vonat, gépjárművek). Éppen ezért a szálkompozitok alkalmazási köre folyamatosan növekszik, mivel az anyagosztály nagy szilárdságot, alacsony súlyt és nagy tervezési szabadságot kínál. Az összetett anyagok különböző anyagok kombinációi, és szálas kompozit anyagok esetében úgynevezett erősítő szálakból és műanyagból készült szálkerülő mátrixból állnak.

Az összetett anyagok használata nem korlátozódik a közlekedési ágazatra. Az ipar minden területén egyre inkább utat talál, mivel a fém- és műanyagszerkezeteket rostkompozitok váltják fel. Könnyű konstrukcióban a szálas kompozit anyagok egyre nagyobb hányadot kapnak a teherbíró szerkezetekből. Például itt meg kell említeni az Airbus A350 XWB utasszállító repülőgépet, amelynek rostösszetétel-tartalma meghaladja az 50% -ot, lásd a következő ábrát.

motiváció

Kép: Szálerősítésű műanyagok használatának fejlesztése repülőgépgyártásban [5].

Ennek a bevezetésnek a részeként röviden tárgyaljuk a szálkompozitok előnyeit és hátrányait:

Néhány előnyöket a fémes építőanyagokhoz képest:

  • nagy szilárdság és nagy merevség, nagyon alacsony sűrűség mellett,
  • ingyenes tervezés,
  • Korrózióálló,
  • elektromos tulajdonságok (a nagyon jó szigetelőktől a vezetőkig - állíthatóak),
  • alacsony hővezető képesség [1].

hátrány a fémes munkadarabokhoz képest:

  • magasabb anyagár, különösen a szénszálakból készült laminátumok esetében [1].