Co je to kompozit?

Kompozitní materiál se skládá nejméně ze dvou materiálů, které dohromady poskytují lepší vlastnosti než jednotlivé složky.

Na našich webových stránkách se jedná o polymerní kompozity vyztužené vlákny (FRP), obvykle s uhlíkovými, skleněnými, aramidovými, polymerními nebo přírodními vlákny vloženými do polymerní matrice. Mohou být použity i jiné materiály matrice a kompozity mohou obsahovat také plniva nebo nanomateriály, jako je například grafen.

Díky mnoha materiálům složek a různým postupům, které lze použít, jsou kompozity velmi univerzální a účinné. Obvykle vedou k lehčím, pevnějším a odolnějším řešením ve srovnání s tradičními materiály.

Proč používat kompozity?

Primárním důvodem, proč se kompozitní materiály pro komponenty volí, je úspora hmotnosti při jejich relativní tuhosti a pevnosti. Například kompozit vyztužený uhlíkovými vlákny může být pětkrát pevnější než ocel třídy 1020, přičemž má pouze pětinovou hmotnost. Hliník (třída 6061) je svou hmotností mnohem blíže uhlíkovovláknovému kompozitu, i když je stále o něco těžší, ale kompozit může mít dvojnásobný modul pružnosti a až sedminásobnou pevnost.

Růst kompozitního průmyslu

Kompozitní průmysl je vzrušující odvětví, protože se neustále vyvíjejí nové materiály, postupy a aplikace – například používání hybridních primárních a recyklovaných vláken, rychlejší a automatizovanější výroba. Celosvětový trh s kompozitními materiály roste přibližně o 5 % ročně, přičemž poptávka po uhlíkových vláknech roste o 12 % ročně.

Přibližně 1500 zapojených britských společností odhaduje britský trh s kompozitními výrobky na 2 libry.3 miliardy liber v roce 2015 a do roku 2030 by mohl vzrůst na 12 miliard liber (odkaz: The 2016 UK Composites Strategy)

Kdy byste měli použít kompozity?

Stejně jako všechny technické materiály mají i kompozity své silné a slabé stránky, které je třeba zvážit ve fázi zadávání. Kompozity v žádném případě nejsou vhodným materiálem pro každou úlohu.

Hlavní hnací silou vývoje kompozitů však bylo, že kombinaci výztuže a matrice lze měnit tak, aby splňovala požadované konečné vlastnosti součásti. Například pokud má být konečná součást ohnivzdorná, lze ve fázi vývoje použít ohnivzdornou matrici, aby tuto vlastnost měla.

Snížení hmotnosti

• Hlavním důvodem, proč se volí kompozity, je zlepšení měrné pevnosti / tuhosti (měrná pevnost / tuhost na jednotku hmotnosti).
• To pomáhá snížit spotřebu paliva nebo zvýšit zrychlení či dojezd v dopravě.
• To umožňuje snadnější a rychlejší instalaci nebo rychlejší pohyb ramen robotů a snižuje podpůrné konstrukce nebo základy.
• Zlepšuje stabilitu horní části plavidel a pobřežních konstrukcí a vztlak pro hlubokomořské aplikace.

Odolnost a údržba

• Kompozity nerezaví, což je zásadní zejména v mořském a chemickém prostředí. Potřeba údržby a nátěrů je snížena nebo eliminována.
• Kompozitní ložiska pro lodní motory a mosty nepotřebují mazání a nekorodují.
• Kombinací vynikající odolnosti proti únavě mohou kompozity v mnoha aplikacích několikanásobně prodloužit životnost výrobků.

Přidaná funkčnost

• Kompozity jsou tepelnými izolanty, což je vhodné pro ochranu proti požáru a výbuchu nebo kryogenní aplikace.
• Elektrická izolace je užitečná pro konstrukce na železničních tratích a radarovou průhlednost. V případě potřeby lze integrovat vodivou síť nebo povlak, např. pro odraz radaru nebo odvedení blesku.
• Mohou být zabudovány senzory, elektronika a kabeláž.

Svoboda návrhu

• Kompozitní konstrukce umožňuje volnost architektonické formy.
• Mnoho dílů lze sloučit do jednoho a do formy lze integrovat výztuhy, vložky atd.
• Kompozity lze přizpůsobit na míru danému použití výběrem materiálů, z nichž jsou vyrobeny, a zabudováním dalších funkcí.

.