Вопрос по композитам

[KV1237542]

Как то в справочнике попадался раздел "композиты армированные короткими волокнами"
Вроде так назывался там вроде были таблицы с размерами волокон пропорциями и прочностью
Проводите может найдете справочник или статью

 

[m-Plastic]

из за внесенного мусора в смесь в виде талька и аэросила.
И если аэросил это мелкий порошок из окисла кремния (по сути песок)
А вот про тальк это вообще отстой.

Надо поискать варианты без этих порошковых (бестолковых) наполнителей.

Технология ВМС Bulk Mould Compound можно перевести как Тестообразный компаунд. Для получения этого самого "теста" (легко формуемой массы для изготовления деталей сложной формы) и добавляются в смесь смолы и рубленного армирующего это самый "мусор".
Аэросил, ну далеко не песок... придает жидкостям тиксотропные свойства. Не позволяет смоле отделится от армирующего и "вытечь" при прессовании.
Тальк обеспечивает превосходные свойства формуемости готового "теста".
Может быть для Вашей задачи подойдут иные наполнители для изготовления формовочной массы.
Хлопок (cotton flocks),
Молотые стекловолокна ( 0.2мм)
Микросфера (полые стеклянные шарики)
Пробуйте найти свою рецептуру....

видео : суровые будни формовщиков ВМС

 

[Бодя Кицман]

Глупо надеяться на прочность изделия из рубленного волокна на уровне изделия из направленных волокон. В связи с тем, что прочность стекловолокна на сжатие поперек волокон ниже чем на сжатие вдоль волокон, прочность самого изделия будет на уровне самого слабого звена. От этого и пляшите.

 

[m-Plastic]

сложную форму из стеклопластика методом заполнения некой формы составом из рубленного стекловолокна в эпоксидной смоле

Какой вопрос задали, такой и ответ...

 

[Anatoliy.]

Аэросил, ну далеко не песок...

Аэросил как и песок (речной) это окисел кремния Si2O, только в отличие от песка очень чистый, без примесей.
Всё что получится из этого песка будет при растяжении не прочнее самой смолы.

Молотые стекловолокна ( 0.2мм)

Молотое стекловолокно до таких размеров ровно как и микросфера стеклянная ни чем не будет отличаться от того аэросила.
Рубленное стекловолокно должно быть длиной порядка 20 мм.
Только тогда увеличится прочность наполненного им стеклопластика.
Да, до прочности стеклопластика на тканной основе он не дотянет, но может потягаться с алюминиевым сплавом Д16Тпо прочности.

 

[m-Plastic]

Аэросил как и песок (речной) это окисел кремния Si2O, только в отличие от песка очень чистый, без примесей.


Молотое стекловолокно до таких размеров ровно как и микросфера стеклянная ни чем не будет отличаться от того аэросила.

Извиняюсь, но это бред...

 

[Anatoliy.]

Извиняюсь, но это бред...

Вообще то хотелось услышать не только вердикт "это бред", но и аргументацию в чем и почему это является бредом.

Чтоб убедиться в том, что аэросил это окисел кремния достаточно ознакомиться с его химической формулой.
На Ваше удивление и речной песок это тот же окисел кремния.
Чтоб убедиться что аэросил это песок достаточно рассмотреть этот порошок с помощью микроскопа.
Вы это проделывали прежде чем приклеить свой бредовый ярлык?
Я это проделал.

Теперь о прочности смеси из маленьких "комочков" в неком связующем веществе.
Если "комочки" в смеси соприкасаются друг с другом, то тогда эта смесь будет обладать наибольшей твердостью, но не прочностью на растяжение.
Это аналог бетона - гравий и песок склеенные цементом.
Обычно применяют цемент марки 500. Это означает что чистый застывший цемент набравший наибольшую прочность при старении (это примерно 1 год) выдерживает давление 500 килограмм на квадратный сантиметр. В пересчете со строительного языка на инженерный получаем 5 кг на квадратный миллиметр.
Такая примерная прочность и у эпоксидной смолы.
Поковыряв застывшую смесь эпоксидной смолы с аэросилом можно убедиться в повышенной твердости такой смеси.
А вот с прочностью на растяжение дела обстоят по другому.
Чтоб бетонные изделия были прочны и при растяжении в них закладывают арматуру. В этом случае уже железобетон хорошо сопротивляется сжатию и имеет приличную прочность при растяжении.
Если в эпоксидную смолу напихать маленькие комочки с такой плотностью чтоб они соприкасались друг с другом, то получим смесь с повышенной прочностью на сжатие.
А если в смеси будут присутствовать "арматура" (в нашем случае рубленное стекловолокно), то можно получить пластик с повышенной прочностью при растяжении. И как я писал выше, длина этого рубленного стекловолокна должна быть порядка 20 мм и выше.

 

[KAA]

В общем-рассуждения здравые.
Но! Увеличение прочности на растяжение достигается и при гораздо меньшей длине. Есть такой наполнитель как хлопковое волокно. Его длина-не более2 мм. Попрбуйте сломать или расколоть образец из его смеси с эпоксидной смолой.

 

[Вячеслав Атнагулов]

Его длина-не более2 мм.

Для каждого наполнителя с разными диаметрами, разной прочности на разрыв и работе на сдвиг соединения клея с наполнителем будут разные длины. Посчитать не трудно, задачка для пятиклассника. Если длина будет меньше волокна наполнителя будут выскальзывать из клеевой матрицы, если сильно больше, будет трудно получить равномерное распределение наполнителя по объёму.

 

[Anatoliy.]

В общем-рассуждения здравые.
Но! Увеличение прочности на растяжение достигается и при гораздо меньшей длине. Есть такой наполнитель как хлопковое волокно. Его длина-не более2 мм. Попрбуйте сломать или расколоть образец из его смеси с эпоксидной смолой.

Как Вы помните, меня интересовали не эмоциональные параметры типа "попробуй сломай", а конкретные величины той прочности.
С точки зрения хлопкового волокна картина понятна. Хлопок пропитывается смолой и поэтому он вклеивается в смолу с гораздо большей прочностью. Стекло же клеится только за счет адгезии смолы к своей зеркальной поверхности.
Если бы я имел конкретные значения самой прочности хлопко-наполненного пластика и стекло-наполненного, то смог бы определиться в части наполнителя.

Речь идет о такой вот детали входящей в автомат перекоса.
При наличии ЧПУ фрезерногравировального станка изготовить такую прессформу не дольше, чем "выстругать" саму деталь из монолита.

,

 

[леха (magnum)]

да вы сэр, эстет, куда такую штуку из композита то ?
в чем проблема из Д16Т вырезать то ?

 

[Anatoliy.]

да вы сэр, эстет, куда такую штуку из композита то ?
в чем проблема из Д16Т вырезать то ?

Удельный вес сплава Д16 равен 2,7, а удельный вес стеклотекстолита чуток меньше 2.
Деталь, много деталей, при переводе на стеклопластик полегчают на 35 % (помним про 115 килограмм).
Вот отсюда растут ноги.
Ну и при серийном производстве прессованные детали заметно дешевле фрезерованных.
Или Вы согласны платить за одноместный вертолет 80 килоевриков?

 

[KV1237542]

Никакого смысла
Даже если будет выигрыш в удельной прочности
С усталостной все будет хуже. Тем более вертолет!
И ещё дополнительное увеличение коэффициента запаса прочности на композитную деталь тем более самодельную

 

[Anatoliy.]

Никакого смысла
Даже если будет выигрыш в удельной прочности
С усталостной все будет хуже. Тем более вертолет!
И ещё дополнительное увеличение коэффициента запаса прочности на композитную деталь тем более самодельную

С усталостной прочностью будет хуже это во сколько раз?
У Вас есть зависимость усталостной прочности стеклопластика в зависимости от числа циклов нагружения?

У меня такие данные есть. Характеристики стеклопластика

И чем это стеклопластик сильно уступает сплаву Д16 ???

 

[KV1237542]

Я в файлообменник на старом форуме выкладывал фрагмент справочника по композитам Влияние окружающей среды и усталость
теперь он здесь в разделе торговля, техническая литература посмотрите
в любом случае стекло хуже угля
тканевый пластик хуже ламината
ламинат хуже однонаправленного /
с короткими волокнами явно не лучше всего перечисленного
и коэфф запаса на всякий случай придется увеличить раза в 1,5.
Вот страница из справочника 2010 год издания к сожалению утерял копию обложки, брал в библиотеке там было про короткие волокна кажется
достаточно подробно но меня не интересовало и не отснял.
Есть в сети справочник Дж. Любин в 2 томах 1988 год может там что найдете

 

[KAA]

Речь идет о такой вот детали входящей в автомат перекоса.

Подобную деталь нужно делать лишь какой-то намоткой и проектировать по-другому. И выглядеть она будет совершенно иначе!

 

[Anatoliy.]

Подобную деталь нужно делать лишь какой-то намоткой и проектировать по-другому. И выглядеть она будет совершенно иначе!

Можно и намоткой делать, можно и иной формы если заняться не чем.

На какаждый "отросток" той детали (это самое критичное место) действует максимальная сила не более 50 кг.
Умножаем это на коэффициент запаса прочности 1,5, что прописан в АП получаем 75 кг.
Поделим все это на коэффициент потери прочности при циклических нагружениях, который для стеклопластика равен 0,29.
Получится 258 кг.
Учтем разнонаправленность тех "огрызков" стекловолокна в стеклопластике путем увеличения значения в 2 раза.
В результате имеем 258 * 2 = 516 кг
Теперь делим эти 516 кг на прочность ткане-наполненного стеклопластика 40 кг на квадратный миллиметр.
Итого получим 516 / 40 = 13 квадратных миллиметров сечения на разрыв.
В том двойном ушке 4 сечения по 25 квадратных миллиметров воспринимающих нагрузку.
Получается 100 квадратных миллиметров.
А надо только 13.

Спрашивается, зачем изнурять себя намоткой и какой то иной формой детали?

 

[KAA]

40 кг/кв. мм-это прочность вдоль основы. А если вообще поперёк слоёв нагрузка? А смятие бод болтами? Стеклопластик очень по разному держит смятие в различных направлениях.
Анизотропия свойств. И ещё, жёсткость принимайте во внимание, ибо это деталь управления! Нагрузите модель с мех. характеристиками стеклопластика в Солиде, и посмотрите деформации. Чтобы представление получить.

 

[леха (magnum)]

Вы сравниваете стеклопластик однонапрвленный, вообще проблемма композита, что он вроль одного направления работает, а когда начининается во всех напралениях, то увы.
МОжно купить специальный вязальный станок и плести 3-д стеклоткань, но это будет стоить как чугунный мост.

попробуйте использовать магниевые сплавы, они конечно менее корозионно стойкие, но по массе легче будет.

 

[Anatoliy.]

40 кг/кв. мм-это прочность вдоль основы. А если вообще поперёк слоёв нагрузка? А смятие бод болтами? Стеклопластик очень по разному держит смятие в различных направлениях.

Так мой первоначальный вопрос про стеклопластик с рубленным волокном подразумевал равенство прочности во всех направлениях.

Нагрузите модель с мех. характеристиками стеклопластика в Солиде, и посмотрите деформации. Чтобы представление получить.

Я бы в дворники пошел - пусть меня научат.
К сожалению в Солиде работать не умею.
Но чтоб загрузить в Солид механические свойства стеклопластика с рубленным стекловолокном даже супер пупер специалисту потребуется эта величина о которой я спрашивал в первом своем вопросе.

Вы сравниваете стеклопластик однонапрвленный, вообще проблемма композита, что он вроль одного направления работает, а когда начининается во всех напралениях, то увы.

Вы какой то странный, Билли.
Это не заразно?

Тогда начнем с конца.
В том двойном ушке четыре сечения по 25 квадратный миллиметров которые воспринимают нагрузку 50 килограмм.
Получается 100 квадратных миллиметров.
С учетом 10 миллионов циклических нагружений от прочности остается 0,29 части первоначальной прочности.
Можно уменьшить ту суммарную площадь (100 кв мм) до 29 кв мм.
С учетом коэффициента запаса прочности в соответствии с АП равном 1,5 уменьшаем эту эквивалентную площадь до 19,3 кв мм.
Теперь делим максимальную нагрузку на то двойное ушко 50 кг на полученную эквивалентную площадь воспринимающую нагрузку 19,3 кв мм.
Получим предел прочности (та сигма b) равный 2,59 кг на кв мм.
Прочность самой смолы порядка 4 кг на кв мм.
Получился перебор по прочности 1,54 раза с учетом всех коэффициентов.

Напихаем в ту эпоксидную смолу резанных стеклониточек.
Спрашивается, повысят ли эти 20-и миллиметровые стеклониточки хоть на чуть чуть прочность стеклопластика?

А Вы тут предлагаете изголяться:

МОжно купить специальный вязальный станок и плести 3-д стеклоткань