Feutre de surface en fibre de carbone pour l'enroulement de filament

L'enroulement filamentaire concerne principalement le placement des renforts, l'angle d'enroulement et la résistance du stratifié. Mais la couche de surface affecte également l’apparence et le comportement du composite fini pendant la production.

Le feutre de surface en fibre de carbone pour l'enroulement de filaments est un matériau non tissé fabriqué à partir de fibre de carbone hachée. Il est utilisé comme couche de fibre de carbone répartie sur des pièces composites cylindriques et incurvées, où le renforcement de l'enroulement principal seul peut laisser un motif de fibre prononcé.

Le feutre ne remplace pas un renforcement structurel continu. Il a un rôle différent dans le stratifié : couverture de surface, répartition des fibres et interaction avec le système de résine.

Couche de surface dans l'enroulement filamentaire

Une pièce composite enroulée contient généralement plusieurs couches. Le roving ou le tissu continu fournit le renforcement requis, tandis que la résine lie les fibres dans le stratifié fini.

Un feutre en fibre de carbone peut être ajouté comme couche de surface distincte. Ses fibres coupées sont distribuées à travers une structure non tissée plutôt que disposées en fils continus. Cela rend le matériau approprié pour recouvrir des surfaces courbes et réduire le motif visuel du renfort sous-jacent.

La couche peut être positionnée à l'intérieur, à l'extérieur ou à un autre endroit spécifié dans le stratifié. Sa position est déterminée par la construction du composant fini.

Applications pour les produits composites pour plaies

Tuyaux FRP et CFRP

Les tuyaux composites sont généralement produits sur un mandrin cylindrique avec un renfort enroulé sous différents angles. Un feutre de surface peut être incorporé dans la couche interne ou externe lorsqu'une surface distribuée en fibre de carbone est requise.

Il fournit également une couverture de fibre plus continue sur le motif d'enroulement. La surface finale est cependant influencée par la résine et le processus de durcissement ainsi que par le feutre.

Réservoirs de stockage de produits chimiques

Les réservoirs à filaments combinent souvent des systèmes de fibre de verre, de fibre de carbone et de résine dans différentes positions de stratifié. Le feutre de carbone peut être utilisé lorsque la construction spécifiée nécessite une couche de surface à base de carbone.

Pour le service chimique, le stratifié complet doit être pris en compte. Le choix de la résine et le support stocké sont particulièrement importants.

Appareils à pression

Les récipients sous pression nécessitent un placement de renfort et des angles d'enroulement contrôlés car le stratifié supporte une pression interne. Une couche de feutre remplit une fonction différente de celle de l’enroulement structurel principal.

Pour cette raison, le renforcement structurel et la couche de surface doivent être spécifiés séparément dans la conception du stratifié.

Autres composants de la plaie

D'autres applications possibles incluent les rouleaux composites, les tubes industriels, les boîtiers cylindriques et certains composants CFRP. La caractéristique commune est une surface incurvée ou cylindrique formée par un processus d'enroulement.

Structure des fibres hachées

La différence entre le feutre et le tissu de carbone tissé commence par la structure des fibres.

Le tissu tissé utilise des fils continus disposés dans des directions définies. Il est sélectionné lorsqu'un renforcement directionnel est requis.

Le feutre en fibre de carbone utilise des fibres coupées réparties sur une couche non tissée. Il n’y a pas de modèle de fil tissé fixe à 0° ou 90°. En conséquence, le feutre peut s’étendre sur une surface courbe sans introduire la même structure directionnelle.

Cela fait du feutre et du tissu des matériaux complémentaires plutôt que des équivalents directs. L'un fournit une orientation contrôlée du renforcement ; l'autre fournit une couverture de surface distribuée.

Mouillage de la résine pendant le bobinage

Le mouillage de la résine est un des points pratiques à vérifier lors de l'introduction d'un feutre dans un procédé de bobinage existant.

La résine doit pénétrer dans la structure des fibres coupées avant de durcir. La viscosité de la résine, sa teneur en résine, la méthode d'application, la vitesse d'enroulement et la température affectent tous la rapidité et l'uniformité de ce processus.

Yuruis fournit le matériau sous forme de feutre en fibre de carbone non tissé. Ses performances lors du bobinage restent liées à la résine et aux conditions de traitement du client.

Un essai de production utilisant le système de résine réel est donc plus utile que de juger le matériau à partir de ses seules spécifications. Il montre comment le feutre se nourrit, s'adapte au mandrin et s'humidifie au cours du processus réel.

Apparence de surface après durcissement

La surface d'un composant enroulé en filament reflète souvent le motif de renforcement situé en dessous. Une couche de feutre répartie peut aider à créer une surface en fibre de carbone plus continue.

Les spécifications de surface disponibles sont :

Brillant

Mat

50% Brillant

Ces options de surface décrivent le matériau fourni. Ils ne déterminent pas eux-mêmes l’aspect final.

La formulation de la résine, l’état du mandrin ou du moule, la température de durcissement et le post-traitement peuvent tous modifier l’apparence du composite fini.

Configuration matérielle

Choisir la bonne spécification

Le feutre doit être adapté au processus de bobinage réel. La taille du produit, les exigences en matière de résine et de surface sont des points de départ plus utiles que l’épaisseur seule.

Géométrie des composants

Le diamètre, la longueur et la courbure affectent la façon dont le matériau est placé et maintenu sur le mandrin. Un tuyau droit et un grand réservoir peuvent nécessiter une manipulation différente lors de la production.

Système de résine

Précisez le type de résine et, si possible, ses conditions normales de traitement. La viscosité et l'application de résine ont un effet direct sur le mouillage.

Exigence de surface

Précisez si l'exigence principale concerne la couverture des fibres, la texture de la surface ou une finition particulière fournie. Les options disponibles sont brillantes, mates et 50 % brillantes.

Dimensions

Les largeurs standards sont de 1 m et 1,25 m. L'épaisseur, la longueur et les dimensions peuvent être réalisées selon les exigences de production.

Conditions d'enroulement

La vitesse d'enroulement, l'application de la résine et l'alimentation du matériau doivent être prises en compte lorsque le feutre est utilisé sur une ligne automatisée ou continue.

Essai sur la ligne sinueuse

Un petit essai de production peut répondre à des questions qu'une spécification de matériau ne peut pas répondre. Le feutre peut être vérifié avec la résine, la vitesse d'enroulement et les conditions de durcissement normales du client.

Les principaux points à observer sont :

· Alimentation et manipulation

· Conformabilité au mandrin

· Mouillage de la résine

· Distribution de fibres

· État de surface après durcissement

· Compatibilité avec le stratifié existant

Une spécification de matériau, un dessin ou un échantillon existant peut être utilisé lorsque le feutre est introduit dans un processus de bobinage établi.

Pour la fabrication de composites à enroulement filamentaire

Le feutre de surface en fibre de carbone pour l'enroulement de filaments est fourni pour les tuyaux composites, les réservoirs de produits chimiques, les récipients sous pression, les rouleaux, les boîtiers et autres composants enroulés.

Les largeurs standards sont de 1 m et 1,25 m. L'épaisseur, la longueur et les dimensions sont disponibles selon les exigences de production.

Pour une application spécifique, la géométrie du composant, le système de résine, la position du stratifié et la finition de surface requise fournissent les informations de base pour les spécifications.

FAQ

Qu'est-ce que le feutre de surface en fibre de carbone pour l'enroulement de filament ?

Il s'agit d'un matériau non tissé en fibre de carbone hachée utilisé comme couche de surface ou fonctionnelle dans les structures composites enroulées en filaments. Il est différent du renforcement continu utilisé pour la couche structurelle principale.

Le feutre peut-il être utilisé sur des produits composites cylindriques ?

Oui. La structure non tissée peut épouser des surfaces cylindriques et courbes. La manipulation réelle dépend des spécifications du feutre, du diamètre du produit et du processus d'enroulement.

Est-ce la même chose que le tissu en carbone tissé ?

Non. Le tissu en carbone tissé contient des fils continus dans des directions définies. Le feutre contient des fibres coupées distribuées et est utilisé pour une fonction différente du stratifié.

Peut-il être utilisé avec de la résine époxy ou vinylester ?

Il peut être traité avec différents systèmes de résine. Le mouillage dépend de la viscosité de la résine, de la méthode d'application, de la température, de la teneur en résine et des conditions de durcissement.

Quelles finitions de surface sont disponibles ?

Les spécifications disponibles sont brillantes, mates et brillantes à 50 %. L'aspect final dépend également de la surface de la résine, du mandrin ou du moule et du processus de durcissement.

La largeur et l'épaisseur peuvent-elles être personnalisées ?

Oui. Les largeurs standards sont de 1 m et 1,25 m. L'épaisseur, la longueur et les dimensions peuvent être personnalisées en fonction de l'application.

Quelles informations sont nécessaires pour un devis ?

Les informations utiles incluent la taille et la forme des composants, le type de résine, les dimensions du feutre, les exigences de surface et la quantité approximative. Une spécification ou un échantillon de matériau existant est utile pour les applications non standard.

Des échantillons peuvent-ils être fournis ?

Les quantités d'échantillons peuvent être discutées en fonction des dimensions et de l'application requises. Tester le feutre avec la résine réelle et le processus d'enroulement fournit une référence directe pour la production.