Einfluss des Durchmessers auf pultrudierte GFK-Profile

GFK-Pultrusionsprofilesind derzeit ein weit verbreitetes Material, aus dem verschiedene Produkte wie Leitplanken, Gitter, Abdeckplatten und Vierkantrohre hergestellt werden können. Im Produktionsprozess von pultrudierten GFK-Profilen wirken sich unterschiedliche Durchmesser auf deren Leistung aus. Lassen Sie uns also für pultrudierte GFK-Profile, welchen Durchmesser sie benötigen, gemeinsam herausfinden.

Bei der Herstellung von Glasfasern kann der Durchmesser der Glasfasern durch Ändern der Schmelztemperatur des Glasfaserrohmaterials, des Lochdurchmessers der Düsenplatte, der Drahtziehtemperatur und der Drahtgeschwindigkeit usw. gesteuert werden. In der Vergangenheit wurden Glasfasern mit a Durchmesser von 9-10 μm wurden oft als Verstärkungsmaterialien für Verbundwerkstoffe verwendet, aber jetzt werden Glasfasern mit einem Durchmesser von 13-18 μm allmählich verwendet.

Je dünner der Durchmesser, desto höher seine Festigkeit?
Theoretisch gilt: je feiner der Durchmesser der Glasfaser, desto höher ihre Festigkeit, aber in der tatsächlichen Produktion liegt die Festigkeit der Glasfaser weit unter dem theoretischen Wert, was auf die Bildung vieler Mikrorisse auf der Oberfläche zurückzuführen ist Monofilament während des Ziehvorgangs. Die Untersuchung zeigt, dass bei Änderungen des Durchmessers der Glasfaser im Bereich von 9-13 μm die Zugbruchfestigkeit des hochfesten Glasfaservorläufers grundsätzlich stabil bleibt.

Wenn jedoch der Durchmesser der Glasfaser größer wird, werden die spezifische Oberfläche der Glasfaser und ihre Oberflächenaktivität kleiner.
Die Menge an adsorbiertem Netzmittel auf der Oberfläche der Glasfaser wird stark reduziert, was zu einer wesentlichen Zunahme der Oberflächendefekte der Glasfaser und einer Abnahme der Festigkeit führt. Nach dem Prinzip der Faserverstärkung kann die Verstärkungswirkung der Faser erst dann voll entfaltet werden, wenn die Faserlänge oberhalb der kritischen Länge liegt. Theoretisch beträgt die Mindestlänge der Verstärkungsfaser das 50- bis 100-fache des Durchmessers. Mit zunehmender Faserlänge nahm die Zugfestigkeit jedoch deutlich ab.

Mit zunehmender Faserlänge steigt die Faserverstärkungseffizienz.
Wenn die Faserlänge 12 mm übersteigt, ist die Verstärkungswirkung der Faser auf die Eigenschaften des Verbundmaterials grundsätzlich am besten. Mit zunehmender Faserlänge nehmen zwar die Mikrorisse der Faser entsprechend zu, wodurch die Festigkeit der Faser verringert wird, aber in Bezug auf Steifigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Kriechfestigkeit, Schlagfestigkeit usw. ist FRP mit langen Fasern besser als Kurzfaser. FRP zeigt eine bessere Leistung. Es gibt drei Möglichkeiten für Faserverbundwerkstoffe, Schlagfestigkeit zu absorbieren: Faserbruch, Faserauszug und Harzbruch. Mit zunehmender Faserlänge wird beim Herausziehen der Faser mehr Energie verbraucht, was der Verbesserung der Schlagfestigkeit zugute kommt. Darüber hinaus verursacht das Ende der Faser leicht eine Spannungskonzentration, die der Ausgangspunkt für das Risswachstum ist, sodass lange Fasern mit einer kleinen Anzahl von Enden auch die Schlagfestigkeit des Materials verbessern können.