Les propriétés physiques des matériaux composites sont dominées par les fibres.Cela signifie que lorsque la résine et les fibres sont combinées, leurs propriétés sont très similaires à celles des fibres individuelles.Les données de test montrent que les matériaux renforcés de fibres sont les composants qui supportent la majeure partie de la charge.Par conséquent, la sélection du tissu est essentielle lors de la conception de structures composites.
Commencez le processus en déterminant le type de renforcement nécessaire dans votre projet.Les fabricants typiques peuvent choisir parmi trois matériaux de renforcement courants : fibre de verre, fibre de carbone et Kevlar® (fibre d'aramide).Les fibres de verre ont tendance à être le choix à usage général, tandis que les fibres de carbone offrent une rigidité élevée et une résistance élevée à l'abrasion en Kevlar®.Gardez à l'esprit que les types de tissus peuvent être combinés dans des stratifiés pour former des piles hybrides avec les avantages de plus d'un matériau.
Une fois que vous avez choisi une collection de tissus, choisissez une épaisseur et un style de tissage qui conviennent aux besoins de votre travail.Plus l'once de tissu est léger, plus il est facile de draper sur des surfaces très profilées.Léger utilise également moins de résine, de sorte que le stratifié global est toujours plus léger.À mesure que les tissus deviennent plus lourds, ils deviennent moins flexibles.Le poids moyen conserve suffisamment de flexibilité pour couvrir la plupart des contours et contribue de manière significative à la résistance de la pièce.Ils sont très économiques et produisent des composants solides et légers pour les applications automobiles, marines et industrielles.Les stratifils tressés sont des renforts relativement lourds couramment utilisés dans la construction navale et la fabrication de moules.
La façon dont un tissu est tissé est considérée comme son motif ou son style.Choisissez parmi trois styles de tissage courants : uni, satin et sergé.Les styles à armure toile sont les moins chers et relativement les moins flexibles, mais ils tiennent bien ensemble une fois coupés.Le croisement fréquent des fils vers le haut et vers le bas réduit la résistance du tissage uni, bien qu'ils soient encore suffisants pour toutes les applications, sauf les plus performantes.
Le satin et le sergé sont plus doux et plus résistants que le tissage uni.Dans le tissage satin, un fil de trame flotte sur trois à sept autres fils de chaîne et est ensuite cousu sous un autre.Dans ce type de tissage lâche, le fil est plus long, maintenant la résistance théorique de la fibre.Un tissage sergé offre un compromis entre les styles satin et uni, avec l'effet d'embellissement à chevrons souvent souhaitable.
Conseil technique : pour ajouter de la flexibilité au tissu, coupez-le du rouleau à un angle de 45 degrés.Lorsqu'ils sont coupés de cette façon, même les tissus les plus rugueux drapent mieux la silhouette.
Renfort en fibre de verre
La fibre de verre est la base de l'industrie des composites.Il a été utilisé dans de nombreuses applications composites depuis les années 1950 et ses propriétés physiques sont bien connues.La fibre de verre est légère, a une résistance modérée à la traction et à la compression, peut résister aux dommages et aux charges cycliques et est facile à manipuler.
La fibre de verre est le plus largement utilisé de tous les matériaux composites disponibles.Cela est principalement dû à son coût relativement faible et à ses propriétés physiques modérées.La fibre de verre est idéale pour les projets de tous les jours et les pièces qui ne nécessitent pas autant de tissu en fibre pour plus de résistance et de durabilité.
Pour maximiser les propriétés de résistance de la fibre de verre, elle peut être utilisée avec de l'époxy et peut être durcie en utilisant des techniques de stratification standard.Il est idéal pour les applications dans les secteurs de l'automobile, de la marine, de la construction, de la chimie et de l'aviation, et est souvent utilisé dans les articles de sport.
Renfort Kevlar®
Kevlar® a été l'une des premières fibres synthétiques à haute résistance à être acceptée dans l'industrie des plastiques renforcés de fibres (FRP).Le Kevlar® de qualité composite est léger, possède une excellente résistance à la traction spécifique et est considéré comme hautement résistant aux chocs et à l'abrasion.Les applications courantes incluent les coques légères telles que les kayaks et les canoës, les panneaux de fuselage d'avion et les récipients sous pression, les gants résistants aux coupures, les gilets pare-balles, etc.Le Kevlar® est utilisé avec des résines époxy ou vinylester.
Renfort en fibre de carbone
La fibre de carbone contient plus de 90 % de carbone et possède la résistance à la traction ultime la plus élevée de l'industrie du FRP.En fait, il possède également la résistance à la compression et à la flexion la plus élevée de l'industrie.Après traitement, ces fibres se combinent pour former des renforts en fibre de carbone tels que des tissus, des câbles, etc.Le renfort en fibre de carbone offre une résistance et une rigidité spécifiques élevées, et il est généralement plus coûteux que les autres renforts en fibre.
Pour maximiser les propriétés de résistance de la fibre de carbone, elle doit être utilisée avec de l'époxy et peut être durcie en utilisant des techniques de stratification standard.Il est idéal pour les applications dans l'automobile, la marine et l'aérospatiale, et est souvent utilisé dans les articles de sport.
Heure de publication : 19 juillet 2022