树脂与纤维的比例解释

树脂与纤维的比例解释

在确定给定项目需要多少树脂时,计划是关键。调查需要多少树脂和织物,设计和测量所需的部件对于购买适量的材料很重要。

首先写下零件维修、蒙皮或制造所需的估计和测量值。使用将铺设的层片的表面积来计算将使用多少织物。例如,对于需要 3 层的材料,每层材料具有2 英尺2的表面积。

每种织物都有与之相关的密度。这是织物在其表面积上的重量(克或盎司)给出的计算,通常以 m 2(平方米)或 ft 2(平方英尺)为单位。使用碳纤维织物,例如平纹 6K,其密度为 370 gsm(克每平方米)。通过转换为 gsf(克每平方英尺),它等于 34.37 克每平方英尺。

CF 织物密度:370 gsm

(1) 克/平方米 = (0.092903) 克/平方英尺

370 * 0.093 = 34.37 克每平方英尺(CF 织物的密度)

知道 3 层每层需要 2 英尺2后,将 34.37 gsf 的纤维乘以 2 英尺2以获得 3 层的倍数。给定总纤维体积为206.22克总纤维重量。

3 Plys * 2ft 2 = 6ft 2(制造的总材料面积)

6 英尺2 * 34.37(CF 织物的密度)= 206.22 克总估计纤维重量

对于手工铺层,纤维/树脂的比例通常最多约为 50%。对于精确的科学,人们会说 207 克纤维与 207 克混合树脂相同。但如果您在估算,
最好使用更高的数字以确保有足够的树脂用于工作。该比率始终与该比率成正比。

示例 1:50/50 纤维/树脂比率:207 克纤维和 207 克树脂

示例 2:40/60 纤维/树脂比率:(207 克纤维 * 60%)/40% = 310.5 克树脂

示例 3:60/40 纤维/树脂比率:(207 克纤维 * 40%)/60% = 138.0 克树脂

出于估算目的,大多数较重的环氧树脂密度约为 1.4 g/cm 3,转换为 0.04734 g/oz。不同的树脂有各种各样的密度,许多制造商的规格应该提供一个很好的计算思路。使用实施例 1 上图,需要 207 克树脂,207 克乘以 0.04734 克/盎司等于 50/50 树脂与纤维比率所需的~9.8 盎司混合树脂。

给定环氧树脂密度:1.4 g/cm 3

换算系数:1 g/cm 3 = 29.5735 克/美国液量盎司

1.4 / 29.5735 = 0.04734 克/盎司

所需树脂:207 克

0.04734 g/oz * 207 g = 9.8 oz 混合树脂(50/50 纤维与树脂的比例)

在估算所需树脂量时,多比少好。考虑到复合材料加工中的各种变化,获得比设计多 30% 的树脂是一个
安全的选择。尽管如此,对于这项工作,一夸脱树脂一旦混合就足够了。

通用化:单个零件的大多数一次性工作都可以使用一夸脱树脂来处理。然而,对于较大的手上篮,将需要一加仑。应该注意的
是,与大多数其他材料相比,短切玻璃纤维 (CSM) 需要更多的树脂。机织材料的重量通常比 CSM 轻(密度更小)。

现实世界的例子——给碳纤维引擎盖剥皮:

CF布单层材料

织物重量/密度:285 gsm

285 gsm * 0.092903(转换系数)= 26.4774 克/英尺2

汽车引擎盖粗略尺寸:65” x 48”

平方英寸到平方英尺:(65”/12) * (48”/12) = 21.6667 ft 2

26.4774 克/英尺2 * 21.667 英尺2 = 573.67 克 CF 织物

(1) 铺层,因此仍有 573.677 克 CF 织物需要浸渍树脂。粗略估计没有真空袋的传统叠层的纤维与树脂比率,50/50 的比率将是一个安全的赌注,并确保消除低估。

[(573.677 克 CF 织物) * 50%] / 50% = 573.677 克树脂

(不,不需要数学,但熟能生巧)

所需树脂:573.677 克

一般重环氧树脂密度:0.04734 g/oz

0.04734 g/oz * 573.677 g = 27.15 oz 混合树脂(50/50 纤维与树脂的比率)

使用 4:1 快速硬化剂/环氧树脂杆,这种表皮适合使用一夸脱混合树脂。

对于许多基本应用程序,数学将产生准确的数字。正如本文开头所述,规划是复合材料成功的关键。花时间制作层板模板,制作层板形状的布局并在购买树脂和织物之前进行数学计算,将有助于做出正确的选择。购买前收集的数据越多,成功估算纤维和树脂比例的机会就越大。

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