23948sdkhjf

Limning av kompositmaterial

Kännetecknande för plastkompositer är att de normalt består av ett matrismaterial (plasten) och ett armeringsmaterial. Matrisen kan bestå av en härdplast som t ex omättad polyester ("båtplast") eller epoxi. Matrismaterialet kan också vara en termoplast, t ex polyamid ("nylon"). Kolfiber och aramidfiber ("kevlar") blir också allt vanligare som armeringsmaterial i avancerade konstruktioner. Vid handuppläggning av härdplastkompositer är armeringsmaterialet oftast långfibrigt. Vid sprutning av härdplaster är armeringen oftast kortfibrig (klippt). Inblandad i termoplaster är armeringen oftast mycket kortfibrig. Ovanstående har ingen egentlig betydelse för limbarheten. Det är som regel matrismaterialet (plasten) som man limmar emot. Det kan emellertid ha en viss betydelse för limfogens hållfasthet hur armeringsmaterialet är orienterat i matrisen. Plastkompositer är i regel anisotropa, d v s de har olika egenskaper i olika riktningar. Tvärdraghållfastheten (delamineringshållfastheten) är vanligtvis betydligt lägre än böj- och draghållfastheten. Vid limning av fiberarmerade härdplaster, så sker ofta brottet som ett delamineringsbrott i kompositen. Detta är naturligt, eftersom armeringsmaterialet till största delen är orienterat i laminatets plan. Även om man har armeringsmaterial i kompositens yta, så "sträcker sig inte detta från den ena komponenten till den andra". Limfogar mot kompositmaterial skall i första hand utformas för att överföra skjuvlaster. Följande slutsatser kan dras när det gäller att åstadkomma hållfasta limfogar mot kompositmaterial: Man bör ta hänsyn till kompositmaterialets icke-linjära materialegenskaper när man utformar limfogen. Hållfastheten hos limfogen ökar med ökad styvhet hos laminatet och minskad styvhet hos limmet. Ett elastiskt lim är att föredra framför ett hårt och sprött. Limmet kan bli en brottanvisning - eller en spänningsfördelare. Genom att betrakta limmet som en möjlig "lastspridare" kan avsevärda hållfasthetshöjningar hos förbandet uppnås. En möjlighet är att välja ett lim med större elasticitet. Man kan uppnå ännu bättre lastspridning, genom att göra limfogen tjockare - och därmed uppnå ännu större lastspridning - där spänningskoncentrationen är störst. Det finns ett relativt stort antal arbeten utförda, som redovisar spänningar i limförband i kompositmaterial. Oberoende om dessa är experimentellt utförda, eller om de baserar sig på databaserade spänningsanalyser, så har de alla ofta det gemensamt, att de inte tar hänsyn till temperatur och belastningstid. Eftersom plaster (lim och matrismaterial) är att betrakta som viskoelastiska ("halvflytande"), så har också belastningshastigheten stor betydelse för hållfastheten. De spänningstoppar, som alltid kan noteras i förbandets kanter, sjunker och planas ut med ökad temperatur och sänkt belastningshastighet. Följande generella möjligheter till ökning av limfogens hållfasthet kan finnas: Ökning av matrisens hållfasthet genom att tvätta materialet. Detta avlägsnar (eventuellt) släppmedel och föroreningar. Tvättningen sker då lämpligast i vatten med rengöringsmedel tillsatt. Sköljning i rent vatten och torkning skall därefter ske. Bearbetning (t ex blästring eller slipning) avlägsnar säkrare, släppmedel, lågmolekylära ytskikt, del av matrisen och frilägger armering eventuellt också armeringsmaterialet (beroende på slipdjup). Bearbetning med efterföljande primning avlägsnar svaga matrisskikt hos magra laminat och förstärker/mättar matrismaterialet (även lämpligt vid användande av högviskösa lim). Minskning av belastningen på ytan/matrisen genom lämplig fogutformning och limval. Skjuvbelastning eftersträvas! Tjockare fogar ger bättre lastspridning (om limmet är mjukare än matrisen). Elastiska lim ger bättre lastspridning vid ogynnsamma fogutformningar Limningens utförande är mycket stor betydelse. Även om konstruktion, förbehandling och limval är optimerade kan "dåliga fogar lätt uppstå" p g a felaktigt utfört limningsarbete. Detta motverkas av en noggrann arbetsbeskrivning, produktionsstyrning och kontroll av arbetsmoment (tider, temperaturer, luftfuktighet) Omkonstruktion av produkten kan ibland bli nödvändig. Detta kan kanske innebära flyttning av fogen till en mindre belastad del av konstruktionen eller materialbyte.

Kommentera en artikel
Utvalda artiklar

Nyhetsbrev

Sänd till en kollega

0.109