424 2

,2 FORMOWANIE MATERIAŁÓW

12.5.3, Formowanie wyrobów

Kompozyty wzmacniane krótkim, włóknami są zwykle wytwarzane przez ^

„,c włókien z ciekłą łub papkom osnową . formowane w sposób konwencjonalna, a mianowicie przez odlewanie - przy osnowie metalowej lub wtrysk - przy _(>Snow[‘

polimerowej.

RYS. 12.21. Schemat wytwarzania długich elementów o stałym przekroju metodą przeciągania

NOSyęor*

włókien

ryw.cq

Pojmowanie

kompozytu

Utwardzanie

Żywicy

Elementy długie o stałym przekroju poprzecznym (pręty, rury. belki) mogą być wy twarzane przez przeciąganie. W tej technice wytwarzania roving ciągły jest przeciągany przez wannę z upłynnioną żywicą, a następnie po usunięciu nadmiaru żywicy przechodzi przez formę nadającą wstępny kształt. Uzyskana kompozycja przechodzi następnie przez tunel, w którym następuje nadanie ostatecznego kształtu oraz utwardzenie osnowy dzięki tworzącym się wiązaniom (rys. 12.21). W uzyskanym wyrobie włókna stanowią od 40 do 70% objętości i są zwykle szklane. węglowe lub aramidowc. Osnową są zwykle żywice: poliestrowe, epoksydowe lub winyloestrowc.

Przy formowaniu wyrobu z taśmy, w celu uzyskania żądanej grubości, kładzie się w formie wiele taśm jedna na drugą. Taśmy mogą być układane tak. aby włókna były równoległe do jednego kierunku lub. częściej, zmienia się kierunek włókien w taki sposób, aby otrzymany kompozyt miał w poszczególnych kierunkach takie własności, jakie założono podczas projektowania wyrobu. Końcowe uiwar-dzenicosnowy polimeru uzyskuje się pod ciśnieniem w podwyższonej temperaturze.

L    ^,rudnieji7.ymi do wytworzenia od kompozytów Z osnowa ^

^łtłC, _r/v«_u;_c °^/y,y ° osnowie metalowej t. włóknami ciągłymi, o g ^korzyrtujc %_lę efekt _{k u}    wyłania, odlewania ciimcmowego. infiltracji

pniowej lub odlewanuTciągłego (rył. 12.22).

BYS 12 22. Niektóre sposoby wytwarzania kompozytów o osnowie metalowej z włóknami nagłymi przez: a) zasysanie kapilarne, b) odlewanie pod ainicmcrn. c) infiltrację ptózmowĄ. d) odlewanie ciągle

12.5.4 Odlewanie kompozytu agregatowego o osnowie metalowej

W tej technice wytwarzania kompozytów wykorzystuje się tiksotropowe zachowanie stopu w stanie częściowo ciekłym i częściowo stałym. Przebieg procesu jest następujący. Nagrzany do stanu ciekłego stop o składzie osnowy jest podczas chłodzenia intensywnie mieszany w celu rozbicia tworzących stę dendrytów Podczas mieszania dodaje się do stopu cząstki SiC. Chłodzenie stopu z wprowadzonymi cząstkami zostaje zatrzymane po skrystalizowaniu ok. 40% objętości stopu. Uzyskana w ten sposób papka wykazuje tiksotropowe własności, tzn. zachowuje się jak ciało stałe, gdy nie działają na nią naprężenia, i płynie podobnie jak ciecz, gdy naprężenia działają. Taka papka jest następnie wciskana do matrycy, w której następuje dalsze krzepnięcie stopu.

Tą techniką odlewania w prowadzano cząstki różnych materiałów ceramicznych do lekkich stopów Al i Mg. Zastosowanie na zawory- w silnikach samochodowych znalazł kompozyt o osnowie stopu Al z cząstkami SiC.