Jak obliczyć wagę wyrobu z laminatu?

Z jednej strony mając diagram laminowania i powierzchnię wyrobu powinien poradzić sobie z tym każdy kto umie policzyć objętość prostopadłościanu i ma orientację w przeliczaniu jednostek, jednak biorąc pod uwagę fakt, że laminat to nie tylko żywica i zbrojenie szklane, chciałbym pochylić się nad tym zagadnieniem bardziej i przedstawić kilka sposobów obliczania wagi wyrobu z laminatu.
Gęstość żelkotów to od 1,1 kg/dm3 do 1,3kg/dm3 przyjmujemy średnią 1,2kg/dm3, czyli inaczej mówiąc 1200kg/m3.  Przyjmuje się że powinno się nakładać około 0,8-0,9kg/m2 co daje nam grubość 0,7-0,8mm utwardzonego żelkotu.

Gęstość topkotów to od 1,1 kg/dm3 do 1,3 kg/dm3, przyjmujemy średnią 1,2kg/dm3, czyli inaczej mówiąc 1200kg/m3. Przyjmuje się że powinno się nakładać około 0,6kg/m2 co daje nam grubość 0,5mm utwardzonego topkotu.
Waga laminatu konstrukcyjnego (nie uwzględnia się warstw żelkotu i topkotu):

Przykład 1:

Obliczyć ciężar laminatu o grubości 12mm , powierzchni 3,76m2, ciężarze właściwym 1500kg/m3:

Przykład 2:

Obliczyć ciężar elementu z laminatu o grubości 12mm , powierzchni 3,76m2, ciężarze właściwym 1500kg/m3 uwzględniając wagę żelkotu – 0,8kg/m2 i topkotu -0,6kg/m2:

O ile nie ma problemu z oszacowaniem powierzchni i założeniem grubości, o tyle ciężar właściwy laminatu może sprawić trudności.

Laminat składa się z 2 elementów: włókna i żywicy , których ciężary właściwe znacznie się różnią, ciężar laminatu jest wypadkową zawartości zbrojenia.
Włókno szklane [ciężar właściwy ok. 2500kg/m3] jest cięższe od żywicy [ciężar właściwy ok. 1100kg/m3], więc im wyższa zawartość włókna tym większy ciężar właściwy laminatu.

Ciężar właściwy laminatu (mamy na myśli żywicę ze zbrojeniem, bez warstwy żelkotu i topkotu) o założonej zawartości zbrojenia można obliczyć w taki sposób :

Przykład nr. 3

Obliczyć ciężar właściwy laminatu o zawartości zbrojenia 46%.

Poniżej zestawienie ciężaru laminatu w zależności od procentowej zawartości zbrojenia (nie uwzględnia żelkotu i topkotu):
Zawartość zbrojenia zależy w dużym stopniu od technologii przetwarzania kompozytu, technologie takie jak pultruzja, nawijanie pozwalają uzyskać nawet 70% zawartość zbrojenia, technologia laminowania ręcznego to 20-60% zawartości zbrojenia.
Przy technologii laminowania ręcznego zawartość zbrojenia również bardzo zależy od geometrii wyrobu – jeżeli kształt jest skomplikowany i jest dużo laminowania przy użyciu pędzli, małych wałków-  zawartość zbrojenia będzie niższa. Z kolei na elementach o kształtach prostych, gdzie można korzystać z twardych wałków zawartość zbrojenia będzie wyższa.

Przykład nr. 4:

a) Obliczyć ciężar elementu z rysunku nr.1  przyjmując taki diagram laminowania:

żelkot 0,8 km/m2
laminat 2 x CSM 300 + 2 x CSM 600 kg/m2
topkot 0,6 kg/m2
zawartość zbrojenia 30 %

b) sprawdzić obliczenia przyjmując ze podane gramatury maty szklanej przy zawartości zbrojenia 30% dadzą laminat o grubości 4mm:
1. Waga laminatu
Jak widać przy 2 różnych metodach błąd jest na poziomie 0,5kg , czyli w ujęciu procentowym tylko 1% wagi całego wyrobu.



Jeśli chcesz otrzymywać powiadomienia o nowościach na naszej stronie  raz w miesiącu oraz mieć wgląd do archiwum:

Dołacz do Newslettera

Paweł Tryzna

Przedstawiciel handlowy
Doradca techniczny
Koordynator wdrożeń nowych produktów i technologii

Biuro w Giżycku
kom. 691 999 599
fax 087 428 25 43
e-mail:Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

2010_tryzna_200x170