1 Applicazione principale
A fibra senza ritorsione chì a ghjente vene in cuntattu in a vita di tutti i ghjorni hà una struttura simplice è hè cumposta da monofilamenti paralleli riuniti in fasci. A fibra senza ritorsione pò esse divisa in dui tipi: senza alcali è alcalini medi, chì si distinguenu principalmente secondu a differenza di cumpusizione di u vetru. Per pruduce fibre di vetru qualificate, u diametru di e fibre di vetru aduprate deve esse trà 12 è 23 μm. Per via di e so caratteristiche, pò esse aduprata direttamente in a furmazione di certi materiali cumposti, cum'è i prucessi di avvolgimentu è di pultrusione. È pò ancu esse tissuta in tessuti di fibra, principalmente per via di a so tensione assai uniforme. Inoltre, u campu d'applicazione di a fibra tagliata hè ancu assai largu.
1.1.1Roving senza torsione per a gettata
In u prucessu di stampaggio à iniezione FRP, u roving senza torsione deve avè e seguenti proprietà:
(1) Siccomu u tagliu cuntinuu hè necessariu in a pruduzzione, hè necessariu assicurà chì menu elettricità statica sia generata durante u tagliu, ciò chì richiede una bona prestazione di tagliu.
(2) Dopu u tagliu, si garantisce a pruduzzione di a più seta grezza pussibule, dunque l'efficienza di a furmazione di a seta hè garantita alta. L'efficienza di a dispersione di u roving in fili dopu u tagliu hè più alta.
(3) Dopu avè tagliatu, per assicurà chì u filu crudu pò esse cumpletamente cupertu nantu à u stampu, u filu crudu deve avè un bon rivestimentu di film.
(4) Siccomu hè necessariu esse faciule da appiattà per fà sorte e bolle d'aria, hè necessariu infiltrà a resina assai rapidamente.
(5) A causa di i sfarenti mudelli di diverse pistole à spruzzu, per adattassi à diverse pistole à spruzzu, assicuratevi chì u spessore di u filu crudu sia moderatu.
1.1.2Roving senza torsione per SMC
SMC, cunnisciutu ancu cum'è cumpostu di stampaggio di fogli, pò esse vistu in ogni locu in a vita, cum'è i pezzi di ricambio auto ben cunnisciuti, e vasche da bagno è diversi sedili chì utilizanu u roving SMC. In a pruduzzione, ci sò parechji requisiti per u roving per SMC. Hè necessariu assicurà una bona taglienza, bone proprietà antistatiche è menu lana per assicurà chì u fogliu SMC pruduttu sia qualificatu. Per SMC culuritu, i requisiti per u roving sò diversi, è deve esse faciule di penetrà in a resina cù u cuntenutu di pigmentu. Di solitu, u roving SMC in fibra di vetru cumunu hè 2400tex, è ci sò ancu uni pochi di casi induve hè 4800tex.
1.1.3Roving senza ritorcimentu per avvolgimentu
Per fà tubi FRP cù diversi spessori, hè natu u metudu di avvolgimentu di u serbatoiu di almacenamentu. Per u roving per l'avvolgimentu, deve avè e seguenti caratteristiche.
(1) Deve esse faciule da incollà cù u nastro adesivo, di solitu in forma di nastro adesivo pianu.
(2) Siccomu u roving generale senza ritorcimentu hè propensu à cascà fora di u cappiu quandu hè ritiratu da a bobina, ci vole à assicurà chì a so degradabilità sia relativamente bona, è a seta risultante ùn pò esse cusì disordinata cum'è un nidu d'uccelli.
(3) A tensione ùn pò esse di colpu grande o chjuca, è u fenomenu di sporgenza ùn pò accade.
(4) L'esigenza di densità lineare per a fibra senza ritorcimentu deve esse uniforme è inferiore à u valore specificatu.
(5) Per assicurà a facilità di bagnà si quandu si passa per u serbatoiu di resina, a permeabilità di u roving deve esse bona.
U prucessu di pultrusione hè largamente utilizatu in a fabricazione di diversi profili cù sezioni trasversali consistenti. U roving per a pultrusione deve assicurà chì u so cuntenutu di fibra di vetru è a so resistenza unidirezionale sianu à un livellu altu. U roving per a pultrusione utilizatu in a pruduzzione hè una cumminazione di parechji fili di seta grezza, è alcuni ponu ancu esse roving diretti, tramindui pussibuli. I so altri requisiti di prestazione sò simili à quelli di i roving di avvolgimentu.
1.1.5 Roving senza torsione per a tessitura
In a vita di tutti i ghjorni, vedemu tessuti à quadretti cù spessori diversi o tessuti à roving in a listessa direzzione, chì sò l'incarnazione di un altru usu impurtante di u roving, chì hè adupratu per a tessitura. U roving adupratu hè ancu chjamatu roving per a tessitura. A maiò parte di sti tessuti sò evidenziati in u stampaggio FRP à lay-up manuale. Per a tessitura di roving, i seguenti requisiti devenu esse soddisfatti:
(1) Hè relativamente resistente à l'usura.
(2) Facile da incollà cù u nastro adesivo.
(3) Siccomu hè principalmente adupratu per a tessitura, ci deve esse una tappa di asciugatura prima di a tessitura.
(4) In termini di tensione, si assicura principalmente ch'ella ùn pò esse di colpu grande o chjuca, è deve esse mantenuta uniforme. È risponde à certe cundizioni in termini di sporgenza.
(5) A degradabilità hè megliu.
(6) Hè faciule d'esse infiltratu da a resina quandu si passa per u serbatoiu di resina, dunque a permeabilità deve esse bona.
1.1.6 Roving senza torsione per preforme
U cusì dettu prucessu di preforma, in generale, hè a preformatura, è u pruduttu hè ottenutu dopu à passi apprupriati. In a pruduzzione, prima tagliamu u roving, è spruzzemu u roving tagliatu nantu à a rete, induve a rete deve esse una rete cù una forma predeterminata. Dopu spruzzemu a resina per dà a forma. Infine, u pruduttu furmatu hè messu in u stampu, è a resina hè iniettata è dopu pressata à caldu per ottene u pruduttu. I requisiti di prestazione per i rovings preformati sò simili à quelli per i rovings à gettu.
1.2 Tessutu di fibra di vetru
Ci sò parechji tessuti roving, è u gingham hè unu di elli. In u prucessu FRP di stesura manuale, u gingham hè largamente adupratu cum'è u sustratu u più impurtante. Sè vo vulete aumentà a resistenza di u gingham, allora avete bisognu di cambià a direzzione di l'orditu è di a trama di u tissutu, chì pò esse trasfurmatu in un gingham unidirezionale. Per assicurà a qualità di u tissutu à quadri, e seguenti caratteristiche devenu esse garantite.
(1) Per u tissutu, hè necessariu ch'ellu sia pianu in tuttu, senza rigonfiamenti, i bordi è l'anguli devenu esse dritti, è ùn ci devenu esse marchi sporchi.
(2) A lunghezza, a larghezza, a qualità, u pesu è a densità di u tissutu devenu risponde à certe norme.
(3) I filamenti di fibra di vetru devenu esse arrotolati ordinatamente.
(4) Per pudè esse rapidamente infiltratu da a resina.
(5) A secchezza è l'umidità di i tessuti intrecciati in diversi prudutti devenu risponde à certi requisiti.
1.3 Stuoia di fibra di vetru
1.3.1Stuoia di filamenti tagliati
Prima tagliate i fili di vetru è spruzzateli nantu à a cinta di maglia preparata. Poi spruzzate u legante sopra, riscaldatelu per scioglielu, poi raffreddatelu per solidificallu, è si forma u tappettu di fili tagliati. I tappetti di fibre di fili tagliati sò aduprati in u prucessu di stesura manuale è in a tessitura di membrane SMC. Per ottene u megliu effettu d'usu di u tappettu di fili tagliati, in a pruduzzione, i requisiti per u tappettu di fili tagliati sò i seguenti.
(1) Tuttu u tappettu di filamenti tagliati hè pianu è uniforme.
(2) I fori di u tappettu di filamenti tagliati sò chjuchi è di dimensione uniforme
(4) Rispettà certe norme.
(5) Pò esse saturatu rapidamente cù resina.
1.3.2 Tappetinu à filu cuntinuu
I fili di vetru sò disposti piatti nantu à a cintura di maglia secondu certi requisiti. In generale, a ghjente stipula chì devenu esse disposti piatti in una figura di 8. Poi spruzzate adesivo in polvere sopra è riscaldate per indurisce. I tappetini à filu continuu sò assai superiori à i tappetini à filu tagliatu in u rinforzu di u materiale cumpostu, principalmente perchè e fibre di vetru in i tappetini à filu continuu sò continue. Per via di u so megliu effettu di miglioramentu, hè statu utilizatu in vari prucessi.
L'applicazione di u tappettu superficiale hè ancu cumuna in a vita di tutti i ghjorni, cum'è u stratu di resina di i prudutti FRP, chì hè un tappettu superficiale di vetru alcalinu mediu. Pigliate FRP cum'è esempiu, postu chì u so tappettu superficiale hè fattu di vetru alcalinu mediu, rende FRP chimicamente stabile. À u listessu tempu, postu chì u tappettu superficiale hè assai ligeru è finu, pò assorbe più resina, chì pò micca solu ghjucà un rolu protettivu, ma ancu ghjucà un bellu rolu.
1.3.4Stuoia d'agulla
U tappettu à aghi hè principalmente divisu in duie categurie, a prima categuria hè a perforazione di l'aghi in fibra tagliata. U prucessu di pruduzzione hè relativamente simplice, prima tagliate a fibra di vetru, a dimensione hè di circa 5 cm, spruzzatela à casu nantu à u materiale di basa, poi mette u sustratu nantu à a cinta trasportatrice, è poi perforate u sustratu cù un aghi à uncinettu, per via di l'effettu di l'aghi à uncinettu, E fibre sò perforate in u sustratu è poi pruvucate per furmà una struttura tridimensionale. U sustratu sceltu hà ancu certi requisiti è deve avè una sensazione soffice. I prudutti di tappettu à aghi sò largamente usati in materiali d'isolamentu acusticu è d'isolamentu termicu basati nantu à e so proprietà. Benintesa, pò ancu esse adupratu in FRP, ma ùn hè statu pupularizatu perchè u pruduttu ottenutu hà una bassa resistenza è hè propensu à a rottura. L'altru tipu hè chjamatu tappettu perforatu à aghi à filamentu continuu, è u prucessu di pruduzzione hè ancu abbastanza simplice. Prima, u filamentu hè ghjittatu à casu nantu à a cinta di maglia preparata in anticipu cù un dispositivu di lanciamentu di filu. In listessu modu, un aghi à uncinettu hè pigliatu per l'agopuntura per furmà una struttura di fibra tridimensionale. In i termoplastici rinforzati cù fibra di vetru, i tappetti à aghi à filamentu continuu sò ben aduprati.
E fibre di vetru tagliate ponu esse trasfurmate in duie forme diverse in un certu intervallu di lunghezza per via di l'azione di cucitura di a macchina di cucitura-legame. A prima hè di diventà un tappetinu di fili tagliati, chì rimpiazza efficacemente un tappetinu di fili tagliati ligatu cù legante. U secondu hè u tappetinu à fibre lunghe, chì rimpiazza u tappetinu di fili cuntinui. Queste duie forme diverse anu un vantaghju cumunu. Ùn utilizanu micca adesivi in u prucessu di pruduzzione, evitendu l'inquinamentu è i rifiuti, è suddisfendu a ricerca di e persone di risparmià risorse è prutege l'ambiente.
1.4 Fibre macinate
U prucessu di pruduzzione di fibra macinata hè assai simplice. Pigliate un mulinu à martelli o un mulinu à palle è metteci fibre tritate. A macinazione è a macinazione di e fibre anu ancu parechje applicazioni in a pruduzzione. In u prucessu di iniezione di reazione, a fibra macinata agisce cum'è un materiale di rinforzu, è e so prestazioni sò significativamente megliu cà quelle di l'altre fibre. Per evità crepe è migliurà u ritiru in a fabricazione di prudutti fusi è stampati, e fibre macinate ponu esse aduprate cum'è riempitivi.
1.5 Tessutu di fibra di vetru
1.5.1Tela di vetru
Appartene à un tipu di tela di fibra di vetru. A tela di vetru prodotta in diversi lochi hà standard diversi. In u campu di a tela di vetru in u mo paese, hè principalmente divisa in dui tipi: tela di vetru senza alcali è tela di vetru alcalina media. L'applicazione di a tela di vetru pò esse dichjarata assai estensiva, è a carrozzeria di u veiculu, u scafu, u serbatoiu di almacenamentu cumunu, ecc. ponu esse visti in a figura di tela di vetru senza alcali. Per a tela di vetru alcalina media, a so resistenza à a corrosione hè megliu, dunque hè largamente aduprata in a produzzione di imballaggi è prudutti resistenti à a corrosione. Per ghjudicà e caratteristiche di i tessuti di fibra di vetru, hè principalmente necessariu parte da quattru aspetti, e proprietà di a fibra stessa, a struttura di u filatu di fibra di vetru, a direzzione di l'orditu è di a trama è u mudellu di u tessutu. In a direzzione di l'orditu è di a trama, a densità dipende da a diversa struttura di u filatu è da u mudellu di u tessutu. E proprietà fisiche di u tessutu dipendenu da a densità di l'orditu è di a trama è da a struttura di u filatu di fibra di vetru.
1.5.2 Nastru di vetru
U nastru di vetru hè principalmente divisu in duie categurie, u primu tipu hè u selvedge, u secondu tipu hè u selvedge non tissutu, chì hè tissutu secondu u mudellu di a tessitura piana. I nastri di vetru ponu esse aduprati per e parti elettriche chì necessitanu alte proprietà dielettriche. Parti di apparecchiature elettriche d'alta resistenza.
1.5.3 Tessutu unidirezionale
I tessuti unidirezionali in a vita di tutti i ghjorni sò tessuti da dui fili di diversi spessori, è i tessuti risultanti anu una alta resistenza in a direzzione principale.
1.5.4 Tessutu tridimensionale
U tissutu tridimensionale hè differente da a struttura di u tissutu pianu, hè tridimensionale, dunque u so effettu hè megliu cà a fibra piana generale. U materiale cumpostu rinforzatu cù fibre tridimensionale hà i vantaghji chì altri materiali cumposti rinforzati cù fibre ùn anu micca. Perchè a fibra hè tridimensionale, l'effettu generale hè megliu, è a resistenza à i danni diventa più forte. Cù u sviluppu di a scienza è di a tecnulugia, a crescente dumanda per questu in l'aerospaziale, l'automobile è e navi hà fattu sta tecnulugia sempre più matura, è avà occupa ancu un postu in u campu di l'attrezzatura sportiva è medica. I tipi di tissuti tridimensionali sò principalmente divisi in cinque categurie, è ci sò parechje forme. Si pò vede chì u spaziu di sviluppu di i tessuti tridimensionali hè enormu.
1.5.5 Tessutu furmatu
I tessuti furmati sò usati per rinfurzà i materiali cumposti, è a so forma dipende principalmente da a forma di l'ughjettu da rinfurzà, è, per assicurà a cunfurmità, devenu esse tessuti nantu à una macchina dedicata. In pruduzzione, pudemu fà forme simmetriche o asimmetriche cù limitazioni basse è bone prospettive.
1.5.6 Tessutu cù anima scanalata
A fabricazione di u tissutu di u core di a scanalatura hè ancu relativamente simplice. Dui strati di tessuti sò posti in parallelu, è dopu sò cunnessi da barre verticali verticali, è e so aree di sezione trasversale sò garantite per esse trianguli o rettanguli regulari.
1.5.7 Tessutu cucitu in fibra di vetru
Hè un tissutu assai particulare, a ghjente u chjama ancu tappettu à maglia è tappettu tissutu, ma ùn hè micca u tissutu è u tappettu cum'è noi u cunniscimu in u sensu abituale. Vale a pena mintuvà chì ci hè un tissutu cucitu, chì ùn hè micca tissutu inseme da ordito è trama, ma hè alternativamente sovrappostu da ordito è trama. :
1.5.8 Manicottu isolante in fibra di vetru
U prucessu di pruduzzione hè relativamente simplice. Prima, si selezziunanu alcuni fili di fibra di vetru, è dopu si tessenu in una forma tubulare. Dopu, secondu i diversi requisiti di gradu d'isolamentu, i prudutti desiderati sò fabbricati rivestenduli di resina.
1.6 Cumbinazione di fibra di vetru
Cù u rapidu sviluppu di e mostre di scienza è tecnulugia, a tecnulugia di a fibra di vetru hà ancu fattu progressi significativi, è diversi prudutti di fibra di vetru sò apparsi da u 1970 à u presente. In generale, ci sò i seguenti:
(1) Stuoia di filu tagliatu + roving senza ritorcimentu + stuoia di filu tagliatu
(2) Tessutu di roving senza ritorcimentu + tappetinu di fili tagliati
(3) Tapis à filu tagliatu + tapis à filu cuntinuu + tapis à filu tagliatu
(4) Roving aleatoriu + tappettu di rapportu originale trinciatu
(5) Fibra di carbone unidirezionale + tappettu o tela à fili tagliati
(6) Tappetinu di superficia + fili tagliati
(7) Tela di vetru + barra fina di vetru o roving unidirezionale + tela di vetru
1.7 Tessutu non tissutu in fibra di vetru
Sta tecnulugia ùn hè micca stata scuperta per a prima volta in u mo paese. A prima tecnulugia hè stata prudutta in Europa. Più tardi, per via di a migrazione umana, sta tecnulugia hè stata purtata in i Stati Uniti, in Corea di u Sud è in altri paesi. Per prumove u sviluppu di l'industria di a fibra di vetru, u mo paese hà stabilitu parechje fabbriche relativamente grande è hà investitu assai in a creazione di parechje linee di pruduzzione di altu livellu. In u mo paese, i tappetini in fibra di vetru à umitu sò principalmente divisi in e seguenti categurie:
(1) U tappettu di tettu ghjoca un rollu chjave in u miglioramentu di e proprietà di e membrane d'asfaltu è di e tegole d'asfaltu culurite, rendendule più eccellenti.
(2) Tappetinu per tubi: Cum'è u nome indica, stu pruduttu hè principalmente adupratu in e tubazioni. Siccomu a fibra di vetru hè resistente à a corrosione, pò prutege bè a tubazione da a corrosione.
(3) U tappettu superficiale hè principalmente adupratu nantu à a superficia di i prudutti FRP per prutege la.
(4) U tappettu d'impiallacciatura hè adupratu soprattuttu per i muri è i soffitti perchè pò impedisce efficacemente a crepatura di a pittura. Pò rende i muri più piatti è ùn anu micca bisognu di esse tagliati per parechji anni.
(5) U tappettu di u pavimentu hè principalmente adupratu cum'è materiale di basa in i pavimenti in PVC
(6) Tappetinu; cum'è materiale di basa in i tappeti.
(7) U tappettu laminatu rivestitu di rame attaccatu à u laminatu rivestitu di rame pò migliurà e so prestazioni di perforazione è di perforazione.
2 Applicazioni specifiche di a fibra di vetru
2.1 Principiu di rinforzu di u béton rinforzatu cù fibre di vetru
U principiu di u béton rinforzatu cù fibre di vetru hè assai simile à quellu di i materiali cumposti rinforzati cù fibre di vetru. Prima di tuttu, aghjunghjendu fibra di vetru à u béton, a fibra di vetru suppurterà a tensione interna di u materiale, in modu da ritardà o impedisce l'espansione di micro-fessure. Durante a furmazione di fessure di béton, u materiale chì agisce cum'è aggregatu impedirà l'apparizione di fessure. Se l'effettu aggregatu hè abbastanza bonu, e fessure ùn saranu micca capaci di espandesi è penetrà. U rolu di a fibra di vetru in u béton hè l'aggregatu, chì pò impedisce efficacemente a generazione è l'espansione di fessure. Quandu a fessura si sparghje in a vicinanza di a fibra di vetru, a fibra di vetru bluccherà u prugressu di a fessura, furzendu cusì a fessura à fà una deviazione, è currispundentemente, l'area di espansione di a fessura serà aumentata, cusì l'energia necessaria per u dannu serà ancu aumentata.
2.2 Meccanismu di distruzzione di u béton rinforzatu cù fibre di vetru
Prima chì u béton rinforzatu cù fibre di vetru si rompa, a forza di trazione ch'ellu sustene hè spartuta principalmente trà u béton è a fibra di vetru. Durante u prucessu di cracking, a tensione serà trasmessa da u béton à a fibra di vetru adiacente. Se a forza di trazione cuntinueghja à aumentà, a fibra di vetru serà dannighjata, è i metudi di danni sò principalmente danni di taglio, danni di tensione è danni di strappo.
2.2.1 Rottura per taglio
A tensione di taglio purtata da u béton rinforzatu cù fibre di vetru hè spartuta trà a fibra di vetru è u béton, è a tensione di taglio serà trasmessa à a fibra di vetru attraversu u béton, in modu chì a struttura di a fibra di vetru serà dannighjata. Tuttavia, a fibra di vetru hà i so vantaghji. Hà una longa lunghezza è una piccula zona di resistenza à u taglio, dunque u miglioramentu di a resistenza à u taglio di a fibra di vetru hè debule.
2.2.2 Ruptura di tensione
Quandu a forza di trazione di a fibra di vetru hè più grande di un certu livellu, a fibra di vetru si romperà. Sè u béton si crepa, a fibra di vetru diventerà troppu longa per via di a deformazione di trazione, u so vulume laterale si restringerà è a forza di trazione si romperà più rapidamente.
2.2.3 Danni da strappo
Una volta chì u béton si rompe, a forza di trazione di a fibra di vetru serà assai aumentata, è a forza di trazione serà più grande di a forza trà a fibra di vetru è u béton, affinchì a fibra di vetru sia dannighjata è poi tirata via.
2.3 Proprietà flessurali di u béton rinforzatu cù fibre di vetru
Quandu u béton armatu porta u caricu, a so curva tensione-deformazione serà divisa in trè diverse tappe da un'analisi meccanica, cum'è mostratu in a figura. A prima tappa: a deformazione elastica si verifica prima finu à chì si verifica a crepa iniziale. A caratteristica principale di sta tappa hè chì a deformazione aumenta linearmente finu à u puntu A, chì rapprisenta a resistenza iniziale di a crepa di u béton armatu cù fibre di vetru. A seconda tappa: una volta chì u béton si crepa, u caricu chì porta serà trasferitu à e fibre adiacenti da supportà, è a capacità portante hè determinata secondu a fibra di vetru stessa è a forza di legame cù u béton. U puntu B hè a resistenza flessionale finale di u béton armatu cù fibre di vetru. A terza tappa: righjunghjendu a resistenza finale, a fibra di vetru si rompe o hè strappata, è e fibre rimanenti ponu ancu supportà una parte di u caricu per assicurà chì a frattura fragile ùn si verifichi.
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Data di publicazione: 06-lugliu-2022
