1 Application principale
Le mèche non torsadée avec laquelle les gens entrent en contact dans la vie quotidienne a une structure simple et est constituée de monofilaments parallèles rassemblés en faisceaux.Les mèches non torsadées peuvent être divisées en deux types : sans alcali et moyennement alcalins, qui se distinguent principalement en fonction de la différence de composition du verre.Afin de produire des mèches de verre qualifiées, le diamètre des fibres de verre utilisées doit être compris entre 12 et 23 µm.De par ses caractéristiques, il peut être directement utilisé dans la mise en forme de certains matériaux composites, tels que les procédés de bobinage et de pultrusion.Et il peut également être tissé en tissus itinérants, principalement en raison de sa tension très uniforme.De plus, le domaine d'application du roving haché est également très large.
1.1.1mèche sans torsion pour le jet
Dans le processus de moulage par injection FRP, la mèche sans torsion doit avoir les propriétés suivantes :
(1) Étant donné qu'une coupe continue est requise dans la production, il est nécessaire de garantir que moins d'électricité statique est générée pendant la coupe, ce qui nécessite de bonnes performances de coupe.
(2) Après la coupe, il est garanti de produire autant de soie grège que possible, de sorte que l'efficacité du formage de la soie est garantie élevée.L'efficacité de dispersion du roving en brins après la coupe est plus élevée.
(3) Une fois coupé, pour garantir que le fil brut puisse être entièrement recouvert sur le moule, le fil brut doit avoir un bon pelliculage.
(4) Parce qu'il faut qu'il soit facile à rouler à plat pour faire rouler les bulles d'air, il faut que la résine s'infiltre très rapidement.
(5) En raison des différents modèles de pistolets de pulvérisation, afin de s'adapter aux différents pistolets de pulvérisation, assurez-vous que l'épaisseur du fil brut est modérée.
1.1.2Roving sans torsion pour SMC
Le SMC, également connu sous le nom de composé de moulage en feuille, peut être vu partout dans la vie, comme les pièces automobiles bien connues, les baignoires et divers sièges qui utilisent des mèches SMC.En production, il existe de nombreuses exigences concernant la mèche pour SMC.Il est nécessaire d'assurer une bonne clapotabilité, de bonnes propriétés antistatiques et moins de laine pour garantir que la feuille SMC produite est qualifiée.Pour les SMC colorés, les exigences relatives au roving sont différentes et il doit être facile de pénétrer dans la résine avec la teneur en pigments.Habituellement, le roving SMC en fibre de verre courant est de 2 400 tex, et il existe également quelques cas où il est de 4 800 tex.
1.1.3mèche non torsadée pour le bobinage
Afin de fabriquer des tuyaux FRP de différentes épaisseurs, la méthode d'enroulement des réservoirs de stockage a vu le jour.Pour la mèche de bobinage, elle doit présenter les caractéristiques suivantes.
(1) Il doit être facile à coller, généralement sous la forme d'un ruban plat.
(2) Étant donné que la mèche générale non torsadée a tendance à tomber de la boucle lorsqu'elle est retirée de la bobine, il faut s'assurer que sa dégradabilité est relativement bonne et que la soie résultante ne peut pas être aussi salissante qu'un nid d'oiseau.
(3) La tension ne peut pas être soudainement grande ou petite, et le phénomène de surplomb ne peut pas se produire.
(4) L'exigence de densité linéaire pour les mèches non torsadées doit être uniforme et inférieure à la valeur spécifiée.
(5) Afin de garantir qu'il soit facile d'être mouillé lors du passage à travers le réservoir de résine, la perméabilité du roving doit être bonne.
Le procédé de pultrusion est largement utilisé dans la fabrication de divers profilés aux sections constantes.Le roving pour pultrusion doit garantir que sa teneur en fibre de verre et sa résistance unidirectionnelle sont à un niveau élevé.Le mèche pour pultrusion utilisée dans la production est une combinaison de plusieurs brins de soie grège, et certains peuvent également être des mèches directes, les deux étant possibles.Ses autres exigences de performance sont similaires à celles des rovings de bobinage.
1.1.5 Roving sans torsion pour le tissage
Dans la vie quotidienne, nous voyons des tissus vichy d'épaisseurs différentes ou des tissus à mèche dans le même sens, qui sont l'incarnation d'une autre utilisation importante du mèche, qui est utilisé pour le tissage.Le mèche utilisée est aussi appelée mèche pour le tissage.La plupart de ces tissus sont mis en valeur dans un moulage FRP posé à la main.Pour le tissage de mèches, les exigences suivantes doivent être remplies :
(1) Il est relativement résistant à l’usure.
(2) Facile à coller.
(3) Parce qu'il est principalement utilisé pour le tissage, il doit y avoir une étape de séchage avant le tissage.
(4) En termes de tension, il est principalement assuré qu'elle ne peut pas être soudainement grande ou petite et qu'elle doit rester uniforme.Et remplir certaines conditions en termes de porte-à-faux.
(5) La dégradabilité est meilleure.
(6) Il est facile d'être infiltré par la résine lors du passage dans le réservoir de résine, la perméabilité doit donc être bonne.
1.1.6 mèche sans torsion pour préforme
Le processus dit de préforme, d'une manière générale, est un préformage et le produit est obtenu après des étapes appropriées.En production, nous hachons d'abord la mèche et pulvérisons la mèche hachée sur le filet, où le filet doit être un filet avec une forme prédéterminée.Pulvérisez ensuite de la résine pour façonner.Enfin, le produit façonné est mis dans le moule, la résine est injectée puis pressée à chaud pour obtenir le produit.Les exigences de performance pour les mèches préformes sont similaires à celles des mèches jet.
1.2 Tissu itinérant en fibre de verre
Il existe de nombreux tissus itinérants, et le vichy en fait partie.Dans le processus de pose manuelle de FRP, le vichy est largement utilisé comme substrat le plus important.Si vous souhaitez augmenter la résistance du vichy, vous devez alors changer le sens chaîne et trame du tissu, qui peut être transformé en vichy unidirectionnel.Afin de garantir la qualité du tissu à carreaux, les caractéristiques suivantes doivent être garanties.
(1) Pour le tissu, il doit être plat dans son ensemble, sans renflements, les bords et les coins doivent être droits et il ne doit y avoir aucune trace de saleté.
(2) La longueur, la largeur, la qualité, le poids et la densité du tissu doivent répondre à certaines normes.
(3) Les filaments de fibre de verre doivent être soigneusement enroulés.
(4) Pouvoir être rapidement infiltré par la résine.
(5) La sécheresse et l'humidité des tissus tissés dans divers produits doivent répondre à certaines exigences.
1.3 Tapis en fibre de verre
1.3.1Tapis à brins coupés
Hachez d'abord les fils de verre et saupoudrez-les sur la ceinture grillagée préparée.Ensuite, saupoudrez le liant dessus, chauffez-le pour le faire fondre, puis refroidissez-le pour le solidifier, et le tapis de fils hachés est formé.Les nattes de fibres à brins coupés sont utilisées dans le processus de drapage manuel et dans le tissage des membranes SMC.Afin d'obtenir le meilleur effet d'utilisation du tapis à fils coupés, en production, les exigences relatives au tapis à fils coupés sont les suivantes.
(1) L'ensemble du tapis à brins coupés est plat et uniforme.
(2) Les trous du tapis à fils coupés sont petits et de taille uniforme
(4) Répondre à certaines normes.
(5) Il peut être rapidement saturé de résine.
1.3.2 Tapis à fils continus
Les fils de verre sont posés à plat sur la bande grillagée selon certaines exigences.Généralement, les gens stipulent qu'ils doivent être posés à plat en forme de 8. Ensuite, saupoudrez de colle en poudre sur le dessus et chauffez pour durcir.Les tapis à fils continus sont de loin supérieurs aux tapis à fils coupés pour renforcer le matériau composite, principalement parce que les fibres de verre dans les tapis à fils continus sont continues.En raison de son meilleur effet d’amélioration, il a été utilisé dans divers processus.
1.3.3Tapis de surface
L'application de mat de surface est également courante dans la vie quotidienne, comme la couche de résine des produits FRP, qui est un mat de surface en verre alcalin moyen.Prenons l'exemple du FRP, car son tapis de surface est constitué de verre alcalin moyen, ce qui rend le FRP chimiquement stable.En même temps, comme le tapis de surface est très léger et fin, il peut absorber plus de résine, ce qui peut non seulement jouer un rôle protecteur mais aussi jouer un beau rôle.
1.3.4Tapis à aiguilles
Le tapis d'aiguilles est principalement divisé en deux catégories, la première catégorie est l'aiguilletage de fibres coupées.Le processus de production est relativement simple, coupez d'abord la fibre de verre, la taille est d'environ 5 cm, saupoudrez-la au hasard sur le matériau de base, puis placez le substrat sur la bande transporteuse, puis percez le substrat avec une aiguille à crochet, en raison du effet de l'aiguille au crochet, les fibres sont percées dans le substrat puis provoquées pour former une structure tridimensionnelle.Le support choisi répond également à certaines exigences et doit avoir un toucher moelleux.Les produits à aiguilles sont largement utilisés dans les matériaux d'isolation phonique et thermique en fonction de leurs propriétés.Bien sûr, il peut également être utilisé dans le FRP, mais il n’a pas été popularisé car le produit obtenu a une faible résistance et est sujet à la casse.L'autre type est appelé tapis aiguilleté à filament continu, et le processus de production est également assez simple.Tout d'abord, le filament est jeté au hasard sur la bande maillée préparée à l'avance avec un dispositif de lancement de fil.De même, une aiguille au crochet est utilisée pour l'acupuncture afin de former une structure fibreuse tridimensionnelle.Dans les thermoplastiques renforcés de fibres de verre, les tapis d'aiguilles à brins continus sont bien utilisés.
Les fibres de verre coupées peuvent être transformées en deux formes différentes dans une certaine plage de longueur grâce à l'action de couture de la machine à coudre.La première consiste à devenir un mat à fils coupés, qui remplace efficacement un mat à fils coupés lié par un liant.Le deuxième est le tapis à fibres longues, qui remplace le tapis à brins continus.Ces deux formes différentes ont un avantage commun.Ils n'utilisent pas d'adhésifs dans le processus de production, évitant ainsi la pollution et le gaspillage, et satisfaisant la quête des gens d'économie des ressources et de protection de l'environnement.
1.4 Fibres broyées
Le processus de production de fibre broyée est très simple.Prenez un broyeur à marteaux ou un broyeur à boulets et mettez-y des fibres hachées.Les fibres de broyage et de broyage ont également de nombreuses applications en production.Dans le processus d'injection réactionnelle, la fibre broyée agit comme un matériau de renforcement et ses performances sont nettement meilleures que celles des autres fibres.Afin d'éviter les fissures et d'améliorer le retrait lors de la fabrication de produits coulés et moulés, des fibres broyées peuvent être utilisées comme charges.
1.5 Tissu en fibre de verre
1.5.1Tissu de verre
Il appartient à une sorte de tissu en fibre de verre.Le tissu de verre produit à différents endroits a des normes différentes.Dans le domaine du tissu de verre dans mon pays, il est principalement divisé en deux types : le tissu de verre sans alcali et le tissu de verre moyennement alcalin.L'application du tissu de verre peut être considérée comme très étendue, et la carrosserie du véhicule, la coque, le réservoir de stockage commun, etc. peuvent être vus sur la figure du tissu de verre sans alcali.Pour le tissu de verre alcalin moyen, sa résistance à la corrosion est meilleure, il est donc largement utilisé dans la production d'emballages et de produits résistants à la corrosion.Pour juger des caractéristiques des tissus en fibre de verre, il faut principalement partir de quatre aspects : les propriétés de la fibre elle-même, la structure du fil de fibre de verre, le sens chaîne et trame et le motif du tissu.Dans le sens chaîne et trame, la densité dépend de la structure différente du fil et du motif du tissu.Les propriétés physiques du tissu dépendent de la densité chaîne et trame ainsi que de la structure du fil de fibre de verre.
1.5.2 Ruban de verre
Le ruban de verre est principalement divisé en deux catégories, le premier type est la lisière, le deuxième type est la lisière non tissée, qui est tissée selon le motif de l'armure toile.Les rubans de verre peuvent être utilisés pour les pièces électriques nécessitant des propriétés diélectriques élevées.Pièces d'équipement électrique à haute résistance.
1.5.3 Tissu unidirectionnel
Les tissus unidirectionnels de la vie quotidienne sont tissés à partir de deux fils d'épaisseurs différentes et les tissus obtenus ont une résistance élevée dans la direction principale.
1.5.4 Tissu tridimensionnel
Le tissu tridimensionnel est différent de la structure du tissu plan, il est tridimensionnel, son effet est donc meilleur que celui de la fibre plane générale.Le matériau composite tridimensionnel renforcé de fibres présente des avantages que les autres matériaux composites renforcés de fibres ne possèdent pas.Parce que la fibre est tridimensionnelle, l'effet global est meilleur et la résistance aux dommages devient plus forte.Avec le développement de la science et de la technologie, la demande croissante dans l'aérospatiale, l'automobile et la marine a rendu cette technologie de plus en plus mature, et elle occupe désormais même une place dans le domaine des équipements sportifs et médicaux.Les types de tissus tridimensionnels sont principalement divisés en cinq catégories et il existe de nombreuses formes.On voit que l’espace de développement des tissus tridimensionnels est immense.
1.5.5 Tissu façonné
Les tissus façonnés sont utilisés pour renforcer les matériaux composites, et leur forme dépend principalement de la forme de l'objet à renforcer et, afin d'en assurer la conformité, doit être tissée sur une machine dédiée.En production, nous pouvons réaliser des formes symétriques ou asymétriques avec de faibles limitations et de bonnes perspectives
1.5.6 Tissu d'âme rainuré
La fabrication du tissu à âme rainurée est également relativement simple.Deux couches de tissus sont placées en parallèle, puis reliées par des barres verticales verticales, et leurs sections transversales sont garanties comme étant des triangles ou des rectangles réguliers.
1.5.7 Tissu cousu en fibre de verre
C'est un tissu très spécial, les gens l'appellent aussi tapis tricoté et tapis tissé, mais ce n'est pas le tissu et le tapis tels que nous les connaissons au sens habituel du terme.Il convient de mentionner qu'il existe un tissu cousu, qui n'est pas tissé ensemble par chaîne et trame, mais qui est alternativement superposé par chaîne et trame.:
1.5.8 Manchon isolant en fibre de verre
Le processus de production est relativement simple.Tout d’abord, certains fils de fibre de verre sont sélectionnés, puis ils sont tissés sous une forme tubulaire.Ensuite, selon les différentes exigences de qualité d'isolation, les produits souhaités sont fabriqués en les enduisant de résine.
1.6 Combinaison de fibres de verre
Avec le développement rapide des expositions scientifiques et technologiques, la technologie de la fibre de verre a également fait des progrès significatifs et divers produits en fibre de verre sont apparus de 1970 à nos jours.En général, il y a les éléments suivants :
(1) Tapis à fils coupés + mèche non torsadée + tapis à fils coupés
(2) Tissu itinérant non torsadé + tapis à brins coupés
(3) Tapis à fils coupés + tapis à fils continus + tapis à fils coupés
(4) mèche aléatoire + tapis de ratio original haché
(5) Fibre de carbone unidirectionnelle + tapis ou tissu à brins coupés
(6) Tapis de surface + brins coupés
(7) Tissu de verre + tige fine de verre ou mèche unidirectionnelle + tissu de verre
1.7 Tissu non tissé en fibre de verre
Cette technologie n’a pas été découverte pour la première fois dans mon pays.La première technologie a été produite en Europe.Plus tard, en raison de la migration humaine, cette technologie a été introduite aux États-Unis, en Corée du Sud et dans d’autres pays.Afin de promouvoir le développement de l'industrie de la fibre de verre, la Chine a créé plusieurs usines relativement grandes et investi massivement dans la mise en place de plusieurs lignes de production de haut niveau..Dans mon pays, les tapis en fibre de verre posés par voie humide sont principalement répartis dans les catégories suivantes :
(1) Le tapis de toiture joue un rôle clé dans l’amélioration des propriétés des membranes d’asphalte et des bardeaux d’asphalte colorés, les rendant ainsi plus excellents.
(2) Tapis de canalisation : tout comme son nom, ce produit est principalement utilisé dans les canalisations.La fibre de verre étant résistante à la corrosion, elle peut bien protéger le pipeline de la corrosion.
(3) Le tapis de surface est principalement utilisé sur la surface des produits FRP pour les protéger.
(4) Le tapis de placage est principalement utilisé pour les murs et les plafonds car il peut empêcher efficacement la peinture de se fissurer.Cela peut rendre les murs plus plats et ne nécessitera pas de coupe pendant de nombreuses années.
(5) Le tapis de sol est principalement utilisé comme matériau de base dans les sols en PVC
(6) Tapis de moquette;comme matériau de base dans les tapis.
(7) Le tapis stratifié cuivré fixé au stratifié cuivré peut améliorer ses performances de poinçonnage et de perçage.
2 Applications spécifiques de la fibre de verre
2.1 Principe de renforcement du béton renforcé de fibres de verre
Le principe du béton renforcé de fibres de verre est très similaire à celui des matériaux composites renforcés de fibres de verre.Tout d'abord, en ajoutant de la fibre de verre au béton, la fibre de verre va supporter les contraintes internes du matériau, de manière à retarder ou empêcher l'expansion des microfissures.Lors de la formation de fissures dans le béton, le matériau agissant comme granulat empêchera l’apparition de fissures.Si l’effet global est suffisamment bon, les fissures ne pourront pas s’étendre et pénétrer.Le rôle de la fibre de verre dans le béton est celui d'un agrégat, ce qui peut empêcher efficacement la génération et l'expansion des fissures.Lorsque la fissure se propage au voisinage de la fibre de verre, la fibre de verre bloquera la progression de la fissure, forçant ainsi la fissure à faire un détour, et en conséquence, la zone d'expansion de la fissure sera augmentée, donc l'énergie nécessaire pour les dégâts seront également augmentés.
2.2 Mécanisme de destruction du béton renforcé de fibres de verre
Avant la rupture du béton renforcé de fibres de verre, la force de traction qu'il supporte est principalement partagée par le béton et la fibre de verre.Lors du processus de fissuration, la contrainte sera transmise du béton à la fibre de verre adjacente.Si la force de traction continue d'augmenter, la fibre de verre sera endommagée et les méthodes de dommage sont principalement des dommages par cisaillement, des dommages par tension et des dommages par arrachement.
2.2.1 Rupture par cisaillement
La contrainte de cisaillement supportée par le béton renforcé de fibres de verre est partagée par la fibre de verre et le béton, et la contrainte de cisaillement sera transmise à la fibre de verre à travers le béton, de sorte que la structure en fibre de verre sera endommagée.Cependant, la fibre de verre présente ses propres avantages.Il a une grande longueur et une petite zone de résistance au cisaillement, de sorte que l'amélioration de la résistance au cisaillement de la fibre de verre est faible.
2.2.2 Rupture de tension
Lorsque la force de traction de la fibre de verre dépasse un certain niveau, la fibre de verre se brise.Si le béton se fissure, la fibre de verre deviendra trop longue en raison de la déformation en traction, son volume latéral se contractera et la force de traction se brisera plus rapidement.
2.2.3 Dommages par arrachement
Une fois le béton rompu, la force de traction de la fibre de verre sera considérablement améliorée et la force de traction sera supérieure à la force entre la fibre de verre et le béton, de sorte que la fibre de verre sera endommagée puis arrachée.
2.3 Propriétés de flexion du béton renforcé de fibres de verre
Lorsque le béton armé supporte la charge, sa courbe contrainte-déformation sera divisée en trois étapes différentes à partir d'une analyse mécanique, comme le montre la figure.La première étape : la déformation élastique se produit d’abord jusqu’à l’apparition de la fissure initiale.La caractéristique principale de cette étape est que la déformation augmente linéairement jusqu'au point A, qui représente la résistance initiale à la fissuration du béton renforcé de fibres de verre.Deuxième étape : une fois le béton fissuré, la charge qu'il supporte sera transférée aux fibres adjacentes à supporter, et la capacité portante est déterminée en fonction de la fibre de verre elle-même et de la force de liaison avec le béton.Le point B est la résistance ultime à la flexion du béton renforcé de fibres de verre.Troisième étape : lorsqu'elle atteint la résistance ultime, la fibre de verre se brise ou est arrachée, et les fibres restantes peuvent encore supporter une partie de la charge pour garantir qu'une rupture fragile ne se produira pas.
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Heure de publication : 06 juillet 2022
