Komposit
Komposit menggabungkan serat kuat (kaca, karbon, atau aramid) dengan resin yang menahannya di tempat dan mengeras. Keempat proses dalam bab ini berbeda dalam cara serat ditempatkan dan cara resin mencapainya. Masing-masing membangun material dan part pada saat yang sama.
Gagasan besar
Serat menahan beban; resin menjaganya pada posisinya, membagi beban di antaranya, dan melindunginya. Bayangkan beton bertulang: batang baja menahan tarikan, beton menahannya di tempat yang semestinya. Komposit hanya kuat pada arah yang ditunjuk seratnya, sehingga setiap proses di sini sebenarnya soal menempatkan serat di tempat gaya akan menuju. Dua pilihan membentuk setiap metode: serat yang datang sudah terendam resin (prepreg) atau serat kering yang direndam kemudian dengan resin cair; dan cetakan terbuka dengan satu sisi jadi atau cetakan tertutup dengan dua sisi.
4 proses dalam bab ini
10.1Layup dan curing autoklafLapisan prepreg ditumpuk di cetakan, dikantongi vakum, dan di-cure di bawah panas dan tekananBuka pelajaran
10.2Resin transfer molding dan infusionSerat kering dalam cetakan; resin cair didorong masuk (RTM) atau ditarik masuk oleh vakum (infusion)Buka pelajaran
10.3PultrusionSerat ditarik melewati resin dan die berpemanas, tanpa hentiBuka pelajaran
10.4Filament windingSerat basah resin dililitkan pada mandrel berputarBuka pelajaranBerdampingan
| Proses | Dalam satu baris | Terbaik untuk | Ukuran batch | Presisi |
|---|---|---|---|---|
| 10.1Layup dan curing autoklaf | Lapisan prepreg ditumpuk di cetakan, dikantongi vakum, dan di-cure di bawah panas dan tekanan | Cangkang paling ringan dan paling kuat: pesawat, mobil balap | Satu buah hingga beberapa ribu per tahun | Sekitar ±0,2–0,5 mm pada bentuk |
| 10.2Resin transfer molding dan infusion | Serat kering dalam cetakan; resin cair didorong masuk (RTM) atau ditarik masuk oleh vakum (infusion) | Part mobil (RTM); lambung dan bilah angin (infusion) | Satu buah (infusion) hingga puluhan ribu (RTM) | RTM sekitar ±0,2–0,5 mm; infusion satu sisi akurat |
| 10.3Pultrusion | Serat ditarik melewati resin dan die berpemanas, tanpa henti | Profil lurus: balok, batang, kisi-kisi | Berkilometer-kilometer satu profil | Sekitar ±0,2–0,5 mm pada penampang |
| 10.4Filament winding | Serat basah resin dililitkan pada mandrel berputar | Pipa, tangki, bejana tekan, poros | Satu buah hingga puluhan ribu per tahun | Bagian dalam seakurat mandrel |
Cara memilih dalam keluarga ini
- Bulat dan berongga, terutama di bawah tekanan (tangki, pipa): filament winding.
- Panjang dan lurus dengan satu penampang: pultrusi.
- Cangkang besar seperti lambung atau bilah, dengan anggaran terbatas: vacuum infusion.
- Part menengah dalam volume dengan dua sisi bagus: RTM.
- Performa puncak berapa pun biayanya, seperti pada pesawat dan balap: prepreg layup dan autoklaf.
Kata kunci
- Serat
- benang kuat dan kaku (kaca, karbon, aramid) yang menahan beban.
- Resin (matriks)
- plastik cair yang merendam serat dan mengeras di sekelilingnya.
- Cure
- reaksi kimia yang mengubah resin cair menjadi padatan keras, sering dipercepat oleh panas.
- Ply
- satu lapisan kain atau pita serat dalam sebuah tumpukan.
- Prepreg
- serat yang dijual sudah terendam resin setengah matang, disimpan beku sampai dipakai.
- Preform
- serat kering yang sudah berbentuk seperti part, siap menerima resin.
- Mandrel
- inti tempat serat dililitkan pada filament winding.
- Void
- gelembung kecil yang terperangkap yang melemahkan part.
Coba sekarang
Manfaatkan AI dalam CAD Anda.
Buat model komponen, hasilkan gambar teknik, dan otomatisasi pekerjaan berulang di dalam perangkat lunak CAD Anda.