Мультиаксиальные ткани: их преимущества и сфера использования
В последние годы мультиаксиальные (многоосные) ткани начали пользоваться повышенным спросом среди производителей композитных материалов. Как уже отмечалось, эти ткани состоят из одного или нескольких слоев длинных волокон, которые удерживаются добавочным неструктурированным слоем тканого материала. Основные волокна могут быть из любого профильного материала. На рынке доступны их произвольные комбинации. Связующим слоем, как правило, выступают полиэфирные волокна. Их использование целесообразно с экономической точки зрения благодаря сочетанию соответствующих свойств (для связывания тканей) и стоимости. Процесс сшивания позволяет задавать различные ориентации волокон, выходящие за рамки стандартной ткани.
Преимущества
- Они обладают лучшими в своем классе механическими характеристиками (растяжение, изгиб и сжатие).
- По сравнению с ровинговыми тканями с аналогичной поверхностной плотностью увеличение механической прочности может быть практически двукратным. Это объясняется тем, что волокна всегда остаются прямыми и несмешанными.
- Благодаря специфической сшитой структуре у мультиаксиальных тканей отсутствует эффект складок, который присутствует у сотканных тканей. Эта особенность позволяет получить максимально возможный предел прочности и минимизировать риск расслаивания.
- Кроме того, эти материалы обладают повышенной сопротивляемостью к переменным нагрузкам, а технология их создания является очень гибкой благодаря различным типам используемых волокон и различной массе слоев, их числу, расстоянию между волокнами, направлению волокна, типу скрепления или возможности использования нескольких типов ткани сразу. Последнее свойство означает, что у производителей есть возможность использовать огромное количество текстильных решений, чтобы соответствовать любым требованиям, предъявляемым к конечному продукту.
- Отметим также, что при создании многоосных тканей можно добиться сокращения расхода смолы на 30%, если сравнивать с ровинговой тканью и стекломатом. Это достигается за счет отсутствия переплетения нитей, что дает более плотную укладку волокон и меньшее сопротивление при пропитке связующим материалом по сравнению с ровинговыми тканями. Примечательно, что ряд компаний добавляют окрашенный материал или нити скрепления в мультиаксиальные ткани, что позволяет обозначить определенные области.
Сфера применения мультиаксиальных тканей
Такого рода материалы успешно используются для производства композиционных материалов в различных отраслях. Они позволяют повысить качество продукции и улучшить прочностные характеристики, а также минимизировать себестоимость изделий посредством оптимизации технологического цикла.Наиболее активно многоосные ткани используются в следующих сферах:
- авиация (корпуса самолетов и вертолетов, крылья, обтекатели, несущие и рулевые винты вертолетов, пассажирские сиденья); автомобилестроение (рефрижераторные контейнеры, ненесущие детали кузова);
- железнодорожный транспорт (корпуса вагонов, обтекатели, нагруженные детали внутренней отделки);
- судостроение (корпуса кораблей);
- ветроэнергетика (лопасти ветрогенераторов);
- космическая промышленность (автоклавы, параболические зеркала);
- строительство (оконные и дверные профили, армированные бетонные конструкции);
- спортивные товары (доски для серфинга и сноубордигна, лодки, рамы велосипедов);
- медицина (протезы, медицинские приборы).
