補強材はFRP製品の支持骨格であり、引抜成形品の機械的性質を基本的に決定します。強化材の使用により、製品の収縮を低減し、熱変形温度と低温衝撃強度を高める効果もあります。
FRP製品の設計においては、補強材の種類、敷設方法、含有量がFRP製品の性能に大きく影響し、機械的性能を基本的に決定するため、製品の成形プロセスを十分に考慮した補強材の選択が必要です。 FRP製品の強度と弾性率。異なる強化材を使用した引抜成形品の性能も異なります。
また、成形工程での製品性能要求を満たしつつ、コストも考慮し、できる限り安価な強化材を選択する必要があります。一般に、ガラス繊維ストランドのノンピッキングロービングは、繊維織物よりもコストが低くなります。の費用ガラス繊維マット布に比べて浸透率が低く、透過性が良好です。 、しかし強度は低いです。アルカリ繊維は無アルカリ繊維より安価ですが、アルカリ含有量が増加すると耐アルカリ性、耐食性、電気的特性が低下します。
一般的に使用される補強材の種類は以下の通りです。
1. 無撚ガラス繊維ロービング
強化サイジング剤使用、解撚ガラス繊維ロービング撚り生糸、直接解撚ロービング、嵩高無撚ロービングの 3 つのタイプに分けることができます。
撚り合わせたストランドの張力が不均一であるため、たわみやすくなり、引抜成形装置の供給端に緩いループが形成され、作業のスムーズな進行に影響を及ぼします。
直接解撚ロービングは、バンチング性が良く、樹脂の浸透が早く、製品の機械的特性に優れるという特徴があるため、現在では直接解撚ロービングが多く使用される傾向にあります。
かさ高ロービングは、捲縮ロービングやエアテクスチャードロービングなど、製品の横方向の強度を向上させるのに有益です。バルクロービングは、連続長繊維の高い強度と短繊維の嵩高性を兼ね備えています。高温耐性、低熱伝導率、耐食性、高容量、高濾過効率を備えた材料です。一部の繊維はモノフィラメント状態にバルク化されるため、引抜成形品の表面品質も向上します。現在、嵩高ロービングは、装飾用織物や工業用織物の縦糸および横糸として国内外で広く使用されています。摩擦材、絶縁材、保護材、シール材の製造に使用できます。
引抜成形用の無撚ガラス繊維ロービングの性能要件:
(1) オーバーハング現象がないこと。
（２）繊維張力が均一である。
(3) 良好な結束性。
(4) 良好な耐摩耗性。
（５）頭折れが少なく、毛羽立ちにくい。
(6) 濡れ性が良く、樹脂含浸が早い。
(7) 強度、剛性が高い。
2. ガラス繊維マット
FRP引抜成形品に十分な横強度を持たせるためには、チョップドストランドマット、連続ストランドマット、コンバインドマット、無撚糸織物などの補強材を使用する必要があります。連続ストランドマットは、現在最も一般的に使用されているガラス繊維横補強材の 1 つです。製品の見栄えを良くするために、表面マットが使われることもあります。
連続ストランドマットは、連続ガラス繊維を何層にも重ねて円状にランダムに配置し、接着剤で接着したものです。表面フェルトは、一定の長さのチョップドストランドをランダムかつ均一に敷き詰め、接着剤で貼り合わせた薄い紙状のフェルトです。繊維含有量は5%～15%、厚さは0.3～0.4mmです。製品の表面を滑らかで美しくし、製品の耐老化性を向上させることができます。
ガラス繊維マットの特徴は、カバー力が良く、樹脂が浸透しやすい、接着剤含有率が高いことです。
ガラス繊維マットの引抜成形プロセスの要件:
(1) 機械的強度が高い
(2) 化学的に結合されたチョップドストランドマットの場合、成形プロセス中に十分な強度を確保するために、バインダーは浸漬および予備成形中の化学的および熱的影響に耐性がなければなりません。
(3) 濡れ性が良い。
(4)毛羽立ちや頭折れが少ない。
グラスファイバーステッチマット
ガラス繊維複合マット
3. ポリエステル繊維の表面マット
ポリエステル繊維表面フェルトは、引抜成形業界における新しいタイプの強化繊維材料です。米国にはNexusという製品があり、引抜成形品の代替として広く使用されています。ガラス繊維表面マット。効果が高く、コストも安いのが特徴です。 10 年以上にわたって問題なく使用されています。
ポリエステル繊維のティッシュマットを使用する利点:
(1) 製品の耐衝撃性、耐食性、耐大気老化性を向上させることができます。
(2) 製品の表面状態を改善し、製品の表面をより滑らかにすることができます。
(3) ポリエステル繊維表面フェルトの適用性と引張特性は、C ガラス表面フェルトよりもはるかに優れており、引抜成形プロセス中に端が破損しにくいため、駐車事故が減少します。
（４）引抜成形速度を速くすることができる。
(5) 金型の磨耗を低減し、金型の寿命を向上させることができます。
4. ガラス繊維布テープ
一部の特殊引抜成形品では、特殊な性能要件を満たすために、一定幅で厚さ0.2mm以下のガラスクロスが使用されており、引張強度や抗折強度が非常に優れています。
5. 二次元織物と三次元織物の応用
引抜成形複合製品の横方向の機械的特性は劣りますが、二方向編組の使用により、引抜成形製品の強度と剛性が効果的に向上します。
この織物は、縦糸と横糸の繊維が絡み合っているのではなく、別の織物と絡み合っているため、従来のガラスクロスとは全く異なります。各方向の繊維は平行な状態にあり、曲がりがないため、引抜成形品の強度と剛性は連続フェルトからなる複合材料の強度と剛性に比べてはるかに高くなります。
現在、三方向編組技術は複合材料業界で最も魅力的で活発な技術開発分野となっている。荷重要求に応じて強化繊維を直接三次元構造に織り込み、それが構成する複合製品と同じ形状を実現します。スリーウェイ ファブリックは引抜成形プロセスで使用され、従来の強化繊維引抜成形製品の層間せん断を克服します。せん断強度が低く、剥離しやすいという欠点がありますが、層間性能は非常に理想的です。
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投稿日時: 2022 年 7 月 23 日
