Các loại thảm và vải sợi thủy tinh thông dụng

Thảm sợi thủy tinh

1.Thảm sợi cắt nhỏ (CSM)sợi thủy tinh(đôi khi cũng được gọi là sợi roving liên tục) được cắt thành các đoạn dài 50mm, được trải ngẫu nhiên nhưng đồng đều trên băng tải lưới. Sau đó, chất kết dính dạng nhũ tương được phủ lên, hoặc chất kết dính dạng bột được rắc lên, và vật liệu được nung nóng và đóng rắn để tạo thành tấm sợi cắt nhỏ (CSM). CSM chủ yếu được sử dụng trong các quy trình ép thủ công, sản xuất tấm liên tục, ép khuôn khớp và SMC (Sheet Molding Compound). Các yêu cầu về chất lượng đối với CSM bao gồm:

• Trọng lượng phân bố đồng đều theo chiều rộng.
• Các sợi cắt nhỏ được phân bố đồng đều trên bề mặt tấm, không có khoảng trống lớn và chất kết dính được phân bố đồng đều.
• Độ bền của thảm khô ở mức trung bình.
• Đặc tính thấm ướt và thẩm thấu nhựa tuyệt vời.

2.Tấm sợi liên tục (CFM)Các sợi thủy tinh liên tục được hình thành trong quá trình kéo sợi hoặc được tháo ra từ các cuộn sợi thô được sắp xếp theo hình số tám trên một băng tải lưới chuyển động liên tục và được liên kết bằng chất kết dính dạng bột. Vì các sợi trong CFM là liên tục, chúng cung cấp khả năng gia cường tốt hơn cho vật liệu composite so với CSM. Nó chủ yếu được sử dụng trong các quy trình ép đùn, RTM (ép chuyển nhựa), ép khuôn áp suất và GMT (nhựa nhiệt dẻo gia cường bằng thảm thủy tinh).

3.Thảm trải bề mặtCác sản phẩm FRP (nhựa gia cường sợi thủy tinh) thường yêu cầu một lớp bề mặt giàu nhựa, thường được tạo ra bằng cách sử dụng tấm sợi thủy tinh kiềm trung bình (thủy tinh C). Vì tấm sợi này được làm từ thủy tinh C, nó cung cấp cho FRP khả năng kháng hóa chất, đặc biệt là kháng axit. Ngoài ra, do độ mỏng và đường kính sợi nhỏ hơn, nó có thể hấp thụ nhiều nhựa hơn để tạo thành một lớp giàu nhựa, che phủ kết cấu của vật liệu gia cường sợi thủy tinh (như sợi dệt thoi) và đóng vai trò như một lớp hoàn thiện bề mặt.

4.Thảm kimCó thể được phân loại thành thảm kim sợi cắt nhỏ và thảm kim sợi liên tục.

•  Thảm kim sợi cắt nhỏTấm kim loại này được làm bằng cách cắt nhỏ các sợi thủy tinh thành từng đoạn dài 50mm, trải ngẫu nhiên chúng lên một chất nền đã được đặt sẵn trên băng chuyền, sau đó dùng kim có gai đâm xuyên. Kim đẩy các sợi đã cắt nhỏ vào chất nền, và gai của kim cũng kéo một số sợi lên, tạo thành cấu trúc ba chiều. Chất nền được sử dụng có thể là vải dệt thưa từ sợi thủy tinh hoặc các loại sợi khác. Loại tấm kim này có kết cấu giống như nỉ. Các ứng dụng chính của nó bao gồm vật liệu cách nhiệt và cách âm, vật liệu lót và vật liệu lọc. Nó cũng có thể được sử dụng trong sản xuất FRP, nhưng FRP thu được có độ bền thấp hơn và phạm vi ứng dụng hạn chế.
•  Tấm kim sợi liên tụcTấm vật liệu này được tạo ra bằng cách rải ngẫu nhiên các sợi thủy tinh liên tục lên một băng tải lưới liên tục bằng thiết bị trải sợi, sau đó dùng bàn kim để tạo thành một tấm có cấu trúc sợi ba chiều đan xen. Tấm vật liệu này chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các tấm nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi thủy tinh có thể dập khuôn.

5.Thảm khâuCác sợi thủy tinh cắt nhỏ có chiều dài từ 50mm đến 60cm có thể được khâu lại với nhau bằng máy khâu để tạo thành thảm sợi cắt nhỏ hoặc thảm sợi dài. Loại thứ nhất có thể thay thế CSM liên kết bằng chất kết dính truyền thống trong một số ứng dụng, còn loại thứ hai có thể, ở một mức độ nào đó, thay thế CFM. Ưu điểm chung của chúng là không cần chất kết dính, tránh ô nhiễm trong quá trình sản xuất, khả năng thấm nhựa tốt và chi phí thấp hơn.

Vải sợi thủy tinh

Phần sau đây giới thiệu các loại vải sợi thủy tinh khác nhau được dệt từ...sợi thủy tinh.

1. Vải thủy tinhVải thủy tinh sản xuất tại Trung Quốc được chia thành hai loại: không kiềm (thủy tinh E) và kiềm trung bình (thủy tinh C); hầu hết sản phẩm nước ngoài sử dụng vải thủy tinh không kiềm E. Vải thủy tinh chủ yếu được sử dụng để sản xuất các loại vật liệu nhiều lớp cách điện, bảng mạch in, thân xe, bồn chứa, thuyền, khuôn mẫu, v.v. Vải thủy tinh kiềm trung bình chủ yếu được sử dụng để sản xuất vải bao bì phủ nhựa và cho các ứng dụng chống ăn mòn. Đặc tính của vải được xác định bởi tính chất sợi, mật độ sợi dọc và sợi ngang, cấu trúc sợi và kiểu dệt. Mật độ sợi dọc và sợi ngang được xác định bởi cấu trúc sợi và kiểu dệt. Sự kết hợp giữa mật độ sợi dọc và sợi ngang với cấu trúc sợi quyết định các tính chất vật lý của vải, chẳng hạn như trọng lượng, độ dày và độ bền kéo đứt. Có năm kiểu dệt cơ bản: dệt trơn (tương tự như vải dệt thoi), dệt chéo (thường ±45°), dệt satin (tương tự như vải một chiều), dệt leno (kiểu dệt chính cho lưới sợi thủy tinh) và dệt mờ (tương tự như vải oxford).

2.Băng sợi thủy tinhĐược chia thành băng keo có mép dệt (mép viền) và băng keo có mép không dệt (mép tua). Kiểu dệt chính là kiểu dệt trơn. Băng keo sợi thủy tinh không chứa kiềm thường được sử dụng để sản xuất các linh kiện thiết bị điện đòi hỏi độ bền cao và đặc tính cách điện tốt.

3.Vải sợi thủy tinh một chiều

•  Vải dọc một chiềuĐây là loại vải dệt satin đứt đoạn hoặc satin trục dài bốn sợi, được dệt bằng sợi dọc thô và sợi ngang mịn. Đặc điểm của nó là độ bền cao, chủ yếu theo hướng sợi dọc (0°).
• Ngoài ra còn cóVải sợi thủy tinh dệt ngang một chiềuCó cả loại dệt kim dọc và dệt thoi. Đặc điểm của nó là các sợi ngang thô và các sợi dọc mịn, với các sợi thủy tinh chủ yếu được định hướng theo chiều ngang, mang lại độ bền cao theo chiều ngang (90°).

4.Vải 3D sợi thủy tinh (Vải lập thể)Vải 3D có nhiều đặc điểm tương đối so với vải phẳng. Cấu trúc của chúng đã phát triển từ một chiều và hai chiều thành ba chiều, mang lại cho vật liệu composite được gia cường bởi chúng tính toàn vẹn và khả năng thích ứng tốt, cải thiện đáng kể độ bền cắt giữa các lớp và khả năng chịu hư hại của vật liệu composite. Chúng được phát triển để đáp ứng nhu cầu đặc biệt của các ngành hàng không vũ trụ, hàng không, vũ khí và hàng hải, và ứng dụng của chúng hiện đã mở rộng sang các lĩnh vực ô tô, đồ thể thao và thiết bị y tế. Có năm loại chính: vải 3D dệt thoi, vải 3D dệt kim, vải 3D không xoắn vuông góc và không vuông góc, vải 3D bện và các dạng vải 3D khác. Hình dạng của vải 3D bao gồm hình khối, hình cột, hình ống, hình nón cụt rỗng và mặt cắt ngang không đều có độ dày thay đổi.

5. Vải định hình sợi thủy tinh (Vải định hình sẵn)Hình dạng của vải định hình rất giống với hình dạng của sản phẩm mà chúng được thiết kế để gia cố, và chúng phải được dệt trên các khung dệt chuyên dụng. Các loại vải có hình dạng đối xứng bao gồm: hình nón cầu, hình nón, hình mũ, vải hình quả tạ, v.v. Các hình dạng không đối xứng như hình hộp và hình thân thuyền cũng có thể được sản xuất.

6.Vải lõi sợi thủy tinh (Vải khâu xuyên suốt chiều dày)Vải lõi bao gồm hai lớp vải song song được nối với nhau bằng các dải dọc. Hình dạng mặt cắt ngang của nó có thể là hình tam giác, hình chữ nhật hoặc hình tổ ong.

7.Vải sợi thủy tinh liên kết bằng đường khâu (Thảm dệt kim hoặc thảm dệt thoi)Nó khác với các loại vải thông thường và với nghĩa thông thường của chiếu. Loại vải dệt kim điển hình nhất được tạo thành bằng cách chồng một lớp sợi dọc và một lớp sợi ngang lên nhau, sau đó khâu chúng lại với nhau để tạo thành vải. Ưu điểm của vải dệt kim bao gồm:

• Nó có thể làm tăng độ bền kéo tối đa, độ bền chống tách lớp dưới tác dụng lực kéo và độ bền uốn của các tấm composite FRP.
• Nó làm giảm trọng lượng củaSản phẩm FRP.
• Bề mặt phẳng giúp bề mặt FRP trở nên mịn hơn.
• Nó đơn giản hóa thao tác đắp thủ công và nâng cao năng suất lao động. Vật liệu gia cường này có thể thay thế CFM trong FRP kéo sợi và RTM, và cũng có thể thay thế sợi roving dệt trong sản xuất ống FRP đúc ly tâm.