Ce este un compozit?

Un material compozit este compus din cel puțin două materiale, care se combină pentru a oferi proprietăți superioare celor ale constituenților individuali.

Pentru site-ul nostru ne referim la compozite polimerice ranforsate cu fibre (FRP), de obicei cu fibre de carbon, sticlă, aramidă, polimer sau naturale încorporate într-o matrice polimerică. Pot fi utilizate și alte materiale de matrice, iar compozitele pot conține, de asemenea, materiale de umplutură sau nanomateriale, cum ar fi grafenul.

Multele materiale componente și diferitele procese care pot fi utilizate fac ca materialele compozite să fie extrem de versatile și eficiente. Acestea au ca rezultat, de obicei, soluții mai ușoare, mai rezistente și mai durabile în comparație cu materialele tradiționale.

De ce să folosim materiale compozite?

Motivul principal pentru care materialele compozite sunt alese pentru componente este economia de greutate pentru rigiditatea și rezistența sa relativă. De exemplu, compozitul armat cu fibră de carbon poate fi de cinci ori mai rezistent decât oțelul de calitate 1020, având în același timp doar o cincime din greutate. Aluminiul (clasa 6061) are o greutate mult mai apropiată de cea a compozitului din fibră de carbon, deși este încă ceva mai greu, dar compozitul poate avea un modul de două ori mai mare și o rezistență de până la șapte ori mai mare.

Creștere în industria compozitelor

Industria compozitelor este o industrie în care este interesant să lucrezi, deoarece se dezvoltă în permanență noi materiale, procese și aplicații – cum ar fi utilizarea fibrelor hibride virgine și reciclate, o fabricație mai rapidă și mai automatizată. Piața globală a materialelor compozite crește cu aproximativ 5% pe an, cu o creștere a cererii de fibre de carbon de 12% pe an.

Cu aproximativ 1500 de companii britanice implicate, piața britanică a produselor compozite a fost estimată la 2 lire sterline.3 miliarde de lire sterline în 2015 și ar putea crește la 12 miliarde de lire sterline până în 2030 (Referință: The 2016 UK Composites Strategy)

Când ar trebui să folosiți materiale compozite?

Ca și în cazul tuturor materialelor de inginerie, materialele compozite au puncte forte și puncte slabe specifice, care ar trebui luate în considerare în etapa de specificare. Materialele compozite nu sunt nicidecum materialul potrivit pentru fiecare lucrare.

Cu toate acestea, o forță motrice majoră din spatele dezvoltării materialelor compozite a fost faptul că combinația dintre armătură și matrice poate fi modificată pentru a îndeplini proprietățile finale necesare ale unei componente. De exemplu, dacă componenta finală trebuie să fie rezistentă la foc, în etapa de dezvoltare se poate folosi o matrice ignifugă pentru ca aceasta să aibă această proprietate.

Reducerea greutății

• Motivul principal pentru care sunt alese compozitele este îmbunătățirea rezistenței / rigidității specifice (rezistența / rigiditatea specifică pe unitate de greutate).
• Aceasta ajută la reducerea consumului de combustibil sau la creșterea accelerației sau a autonomiei în transport.
• Acesta permite o instalare mai ușoară, mai rapidă sau o mișcare mai rapidă a brațelor robotizate și reduce structurile de susținere sau fundațiile.
• Ambunătățește stabilitatea la partea superioară a navelor și a structurilor offshore și flotabilitatea pentru aplicațiile de mare adâncime.

Durabilitate și întreținere

• Compozitele nu ruginesc, ceea ce este crucial, în special în mediile marine și chimice. Nevoia de întreținere și vopsire este redusă sau eliminată.
• Rulmenții din materiale compozite pentru motoare marine și poduri nu au nevoie de lubrifiere și nu se corodează.
• Combinați rezistența excelentă la oboseală, iar materialele compozite pot crește durata de viață a produselor de câteva ori în multe aplicații.

Funcționalitate adăugată

• Compozitele sunt izolatori termici, ceea ce este bun pentru protecția împotriva incendiilor și exploziilor sau pentru aplicații criogenice.
• Izolația electrică este utilă pentru structurile de lângă liniile de cale ferată și pentru transparența radar. O plasă sau un strat conductiv poate fi integrat dacă este necesar, de exemplu pentru a reflecta radarul sau pentru a devia fulgerele.
• Senzorii, componentele electronice și cablurile pot fi încorporate.

Libertatea de proiectare

• Proiectarea compozitelor permite libertatea formei arhitecturale.
• Multe piese pot fi consolidate într-una singură, iar rigidizatoarele, inserțiile etc. pot fi integrate în matriță.
• Compozitele pot fi adaptate pentru a se potrivi aplicației prin alegerea materialelor constitutive și încorporarea de funcționalități suplimentare.

.