Целенаправленное армирование конструкционных деталей

В настоящее время конструкционные детали, как правило, подвергаются высоким нагрузкам не на всех участках. Поэтому предлагается локальное целенаправленное армирование зон, подвергающихся особым нагрузкам, бесконечными волокнами в форме текстильных систем жесткости, профилей или однонаправленных волоконных систем. Таким образом, целью является разработка процесса, пригодного для изготовления крупных партий гибридных высокоэффективных композиционных материалов. В качестве необходимого базиса для этого предлагается легко автоматизируемый процесс литья под давлением с его короткими циклами.

При литье под давлением гибридных структур (пластмасса/ металл) используется укрепление неформованных стальных листов ребрами жесткости и соединение (монтаж) нескольких таких усиливающих прослоек. Технологически зрелым соответственно используемым является также и метод напыления на задней стороне для декорирования деталей непосредственно в автомобиле, например, посредством текстильных материалов. И, наконец, высокая степень свободы оформления при литье давлением позволяет нитровать функциональные элементы в  одной и той же технологической операции.

Вышееуказанные недостатки литья под давлением могут компенсироваться с помощью комбинированной техники армирования термопластов длинными волокнами и целевого усиления текстилем (тканью) или однонаправленными элементами жесткости (бесконечными волокнами). Для достижения требуемых свойств деталей необходима соответствующая комбинация выбранных материалов (матрицы и волокон) в сочетании с оптимальным методом (использование длинноволокнис того гранулята или прямого метода армирования длинными волокнами при литье под давлением), а также подходящего материала армирования (бесконечного волокна или ткани) для зон, подвергающихся нагрузке.

Совсем другие перспективы открываются для высокоэффективных гибридных композиционных материалов на основе термопластически связанных стекловолоконных, углеродноволоконных или арамидноволоконных тканей с материалами матрицы, армированными короткими или длинными волокнами.

Так характеристика жесткости и прочности зон деталей LFT, подвергающихся нагрузке, значительно повышается при армировании их прослойками из бесконечных волокон. Такие комбинации материалов позволяет выполнить, в частности, требования при испытании на разрушение. Эти гибридные композиционные материалы играют решающую роль, прежде всего, в узловых точках и в зонах бокового разрушения.