Comments 57
странный у Вас универ…
статья же больше напоминает даже не «популярную механику», а развлекательные сайты на все темы (вроде тех же фишки.нет)
Очень не люблю, когда из данной темы делают «попсовые» статьи. Заголовок про композиты вообще, речь по сути только про полимерные композиты. Керамические, металлические, биокомпозиты — все мимо. Фактические ошибки тянутся из кучи переписанно-переведенных статей других авторов. Чего только стоят лопатки турбины и форсунки двигателя, которые по логике автора из полимерных композитов. Хотя первые у двигателя из жаропрочного сплава, а вторые керамические.
В разделе «Космос и авиация» первое предложение: «Алюминий и другие металлы при производстве деталей самолетов заменяют на композиты низкой плотности...» Здесь нет ни слова о полимерных композитах, в данном конкретном случае речь идет вообще о композитах.

Если вы специалист в конкретной области, то, безусловно, попсовые статьи вряд ли расскажут вам что-то новое, ведь они рассчитаны на широкий круг читателей.

Ваше замечание о том, что большая часть внимания отведена именно полимерным композитам справедливо, т. к. в одном посте просто невозможно написать обо всем. В следующий раз я напишу о попытке производства простых объектов из полимерных композитов руками обывателя. Буду рад, если в личку порекомендуете пару простых мануалов, изучаю техпроцесс.
Я не имею ничего против обобщающих статей для широкого круга. Это совсем не то, что подразумевает «попсовость». Принципы написания научных (и околонаучных) статей никто не отменял. Стоит хотя бы факты проверять. Заголовок в статье не раскрыт, а ошибки начались в первом абзаце. Извините, но фанера не композит ни по одному определению.

Техпроцессы у меня, увы, промышленные, в «гаражных» условиях нужны совсем другие материалы. Но лучше всего обратитесь именно к лодочным техпроцессам и автоумельцам.
Извините, что влезаю в разговор, но усомнился в вашей фразе «Извините, но фанера не композит ни по одному определению».
Полез в вики. Примером представляется как раз фанера. А если и ещё подумать, то в фанере 2 компонента: дерево и клей. Так почему вы считаете, что она не композит, объясните, пожалуйста.
Да, вы не первый на это обратили внимание. Пришло это из английской вики, а как туда попало бог знает. Современное определение композита дали в конце 70-х, начале 80-х. Его закрепил Джордж Любин в своем справочнике. Его потом перевели на все языки мира и даже у нас считался основной книгой по композитам XX века. Оно гласит, что одна из фаз материала должна быть связующим, то есть объединять все остальные фазы при сохранении четкого раздела между ними. Поэтому фанера не является композитом — это сендвич из листов шпона с клеем между ними. То есть отсутствует общий связующий всё материал. А вот ДСП, к примеру, — в чистом виде композит, поскольку смола в ней является именно связующим компонентом, объединяющим всё в одно целое.
Фанера, ДСП, ДВП, НСП и прочие — это всё композиты.

«фанера не является композитом — это сендвич из листов шпона» — то что бывает двухслойная фанера, которая по сути просто «толстый шпон с клеем» — оправдывает? Связующее не обязательно должно заполнять весь объем иначе получается, что… многослойный бампер из углеволокна, но со вставками уже не композитный?!
Это было задолго до вики, вообще!
Спасибо, интересно! Жаль не упоминались метаматериалы, но они наверное заслуживают отдельной статьи.
Да, метаматериалы – это отдельный космос. Там много всего и со многими вещами я еще не разобрался до конца.
неточностей много, местами в кучу свалено теплое и мягкое, например:
Для армирования используют:
Углеродные ткани (карбон);
Арамидные ткани (кевлар);
Гибридные ткани (карбон+кевлар);
Однонаправленные гибридные ткани;
Стеклоткани;
Мультиаксиальные ткани;
Углеродные ленты;
Препреги.

Вы свалили в кучу типы волокон (карбон, кевлар, стекло), типы плетений (uni- bi- directional, multiaxial), формы выпуска (ленты), полуфабрикаты (препрег)

тут правильнее, и не так поверхностно, было написать что для армирования используют ткани из карбона, кевлара, стекла и гибридов (карбон-кевлар, карбон-стекло и другие) которые бывают:
  • плетеные (woven), plain, twill, satin — нити удерживаются за счет переплетения друг с другом, выпускаются в формах
    • лент
    • рукавов
    • рулонов, чаще примерно метровой ширины

  • NCF — non crimp fabric, одно- дву- и мульти- направленные — слои нитей распологаются параллельно друг другу, волокна не «заламываются» из-за плетения, из преимуществ — меньше впитывают смолы => меньше вес, выше прочность
    • ленты
    • рулоны

а препрег это скорее лучше отнести к технологиям укладки, сами ткани свойств своих и форм не меняют, просто предварительно пропитываются особой смолой и в таком виде живут (недолго и с соблюдением условий)
Вот увидел это стекловолокно — аж позеленел от злости. Заразы эдакие — сэкономили на теплоизоляции. Господи, знали бы они, как через тридцать лет народ будет ходить по зданию и думать: «Чахо это я чишуся». А потом доставать всё это грёбаное стекловолокно из здания.
Почему-то нанотехнологии написана ерунда.

Почему это полимерные композиты такими считать нельзя? Лично сам делаю наполнитель для полистирольной матрицы, получаемой полимеризацией в эмульсии, наполнитель от 6 до 500 нм. Не буду углубляться в поры и каналы Плато — Гиббса, там свои размеры, но это самые что ни на есть настоящие нанокомпозиты.

И умолчим вообще о том, что нанокомпозиционные материалы можно получать и просто совместив два наноматериала.

Наночастицы как наполнитель используются вообще везде, гидроксиаппатиты до 10 нм будут значительно усилять пломбу, зубной протез и прочее. Коллега этим занимается, правда, не интересовался, применяется ли уже.

И да, я специалист в этой сфере.
Постараюсь объяснить позицию. В статье введено определение «если нанотехнологии определять как «совокупность технологических методов и приемов, используемых при изучении, проектировании и производстве материалов, устройств и систем, включающих целенаправленный контроль и управление строением, химическим составом и взаимодействием составляющих их отдельных наномасштабных элементов (с размерами порядка 100 нм и меньше), которые приводят к улучшению, либо появлению дополнительных эксплуатационных и/или потребительских характеристик и свойств получаемых продуктов». Оно взято отсюда
Практическое определение следующее: если в процессе производства в вашем продукте появились наночастицы произвольно — это не нанотехнология. Если наночастицы являются целью, создаются управляемо в процессе, тогда это подпадает под определение.
Поэтому в статье разграничение: часть видов связующего не относятся к нанотехнологиям, а часть, где в процессе производства наноструктуры вносятся в продукт специально для достижения заданного эффекта, такие продукты подпадают под нанотехнологичные.

Если под нанотехнологии подводить все, где есть наноразмерые объекты, то внезапно нанотехнологичными станут целые автомобили из-за установленных в приборной панели светодиодов.
Вот бы ещё статью о том, как в домашних/гаражных условиях изготовить деталь определённой формы из какого-нибудь стекловолокна.
Тысячи их, начиная от лепки вручную, снятия формы с оригинала (если возможно), теми же стекловолокном и смолой, до создания матрицы из обычной монтажной пены+пенопласта (пенополистирола, вспененного полиэтилена и т.п.), создания сварного каркаса с… не, ну правда, тысячи же!
Да, я уже пару нагуглил. Но я так понял, что именно лёгкую карбоновую деталь сделать можно только с применением большого давления, а в домашних условиях это сложно.
Используются те же технологии, что и для стеклопластика (отличия в большей хрупкости углеволокна и его большей опасности для организма, при вдыхании), например вакуумная формовка или «вакуумная инфузия». Не реклама, просто очень хорошо показан процесс, материалы, компоненты, инструментарий и… в общем, «вместо тысячи слов» ;) — www.youtube.com/watch?v=VodfQcrXpxc
Хорошее видео. Удивляет, как получилась такого хорошего на вид качества деталька.
Вспомнил «более лучший» русскоязычный термин — «вакуумная инжекция».

Тут два момента, «матрица» хорошая, так как снята с оригинала и гелькоатом правильно покрыли. Хотя можно ещё учесть дополнительную оснастку, так как именно подобные «мелочи» позволяют работать достаточно легко, быстро, без грязи и пачкотни смолой, с минимумом отходов и очень малым расходом материалов, почти без перерасхода.

Деталька не только на вид хороша. По качествам, детали созданные таким способом лучше, чем при открытом формовании или формовке вакуумом уже после нанесения смолы, не говоря уж о других ручных способах, разве что кроме препрегов.

Более того, лично знаком с человечком, который использует то, чему научился по этим видео не в единичном, а вполне себе мелкосерийном изготовлении :D Он только немного изменил стол, позаимствовав идею у вакуумной термоформовки. То есть, у него стол имеет раму крышки из труб квадратного профиля, в который крепится верхний лист полиэтилена и там же подключен насос, плюсом, для удобства разглаживания и подготовки, у него в том же месте подключен пылесос…

«И тут Остапа понесло» (ц) Всё, завязываю, а то скоро все «секреты» выдам :D
А что можете сказать про Pre-Preg? Я понимаю, что там печка нужна, но интерисует качество.
Там процесс формования изделия даёт огромный простор для косяков (мы ведь не про промышленные объемы и спецов говорим?!). Для мелкого производства — совершенно невыгодно (цена чуть не в разы отличалась), неудобно (ограниченное время жизни смолы) и прочие не. Даже для мелких серий.

Судя по словам упомянутого ранее «человечка», коллеги из другого города, занимающиеся изготовлением лодок (и не только), тоже отказались от препрегов спустя какое-то время после начала своей деятельности, хотя начинали как раз с с них, перешли частично на инжекцию, частично на какую-то полуручную-полумеханическую укладку.
Я как понял, что есть детали которые ну никак без препрегов не сделать не потеряв качества. Koenigsegg например из них делает все и даже колеса.

У меня просто есть много времени и центральная консоль в не очень состоянии в машине. После посмотра кучи видео на ютубе пришла в голову идея сделать свою, заодно и добавить второй подстоканик которого не хватает.
Качество деталей сделанных инфузией, при должном отношении, подготовке и материалах, может быть даже выше. К сожалению, я сам не видел крупных деталей, сделанных из препрегов, судить не могу. Тем более с промышленным производством не сталкивался.

> Koenigsegg например из них делает все и даже колеса
Хы, как в тему, а «человечек» сделал колёса для коляски «из углеволокна и вакуума», как он сам выразился, а вот трубки для рамы уже готовые использовал.

> центральная консоль в не очень состоянии в машине
> пришла в голову идея сделать свою, заодно и добавить второй подстоканик которого не хватает.
Ну, в этом случае вообще не стоит заморачиваться «качеством», поскольку ниже, чем дешевые пластиковые поделки из тёмного подвала, можно сделать только совсем наплевательским отношением. А для препрегов нужна «печка», которую даже ИК-лампами организовать и то время, деньги, место (которое еще и оборудовать нужно).

В общем, есть готовая консоль, есть необходимость сделать в ней дополнения, по месту вырезать лишнее и, да хоть из картона, сформировать новый элемент, хоть из картона, хоть из монтажной пены, затем покрыть разделителем (вариант — воском), нанести да хоть папье маше (ну или те же стеклоткань, стекломат), для создания матрицы, затем прокатать со смолой, получится матрица, в которую уже можно будет выкладывать ткань/мать для вакуумирования.

Или более простой вариант, но «цельность» детали будет не такой же. Как и в первом случае «по месту вырезать лишнее и, да хоть из картона, сформировать новый элемент, хоть из картона, хоть из монтажной пены...» с одним различием, продумать с какой стороны будет выкладываться материал под «прокатку» (чтоб на толщину будущего стеклопластика запас с одной или с другой стороны сделать). Затем выложить стекломат, промазать смолой, прокатать валиком. Так ремонтируются «торпеды» и бамперы, создаются всякие подиумы для колонок, кофры с подлокотниками, а ещё всякие «спортивные» накладки, для любителей типа стайлинга.
> Хы, как в тему, а «человечек» сделал колёса для коляски «из углеволокна и вакуума», как он сам выразился, а вот трубки для рамы уже готовые использовал.

Не, там вроде как все колесо из прегов сделано, на ютубе видео есть как они делают частично, не показывая пару мест ибо IP.

> В общем, есть готовая консоль, есть необходимость сделать в ней дополнения, по месту вырезать лишнее и, да хоть из картона, сформировать новый элемент, хоть из картона, хоть из монтажной пены, затем покрыть разделителем (вариант — воском), нанести да хоть папье маше (ну или те же стеклоткань, стекломат), для создания матрицы, затем прокатать со смолой, получится матрица, в которую уже можно будет выкладывать ткань/мать для вакуумирования.

Я на канале easycomposites подсмотрел как они это делают. Для меня было просто шоком, все при желании это можно в гараже у себя сделать. И теперь хочу все, что только можно починить так.

Да, про колеса я знаю и не только из препрег. Просто я говорил про то, что он все колеса сделал вакуумом, а рама это рама коляски, из углепластиковых трубок доставшихся нахаляву :)

> все при желании это можно в гараже у себя сделать
Мой знакомый тоже окончательно двинулся в сторону дела после просмотра их видео.

Для домашнего/гаражного ремонта не обязательно использовать вакуум и карбон (хотя при желании можно даже кевларовый мат/ткань/ленты достать), тем более препрег (если конечно он не лежит под боком или цена не превышает всё остальное вместе взятое). Зачастую достаточно ручной формовки, главное — хорошая смола :)
Но котаны по гаражу же не оценят не карбон. Вот только мой гараж, это не тот гараж в котором таким можно заниматься :(
Ну, кевлар, жёлтенький — круче (ну, как бы, в определенных вещах), хоть и выглядит не шедеврально :D
Учитывая, что используется не один слой, внешний, можно сделать даже самой тонкой углетканью. Заодним будет выигрыш в цене и прочности именно верхнего слоя (хотя там основную защиту лак даёт или краска).

Хотя, я так понимаю, что места и времени мало? С этим да… в наших реалиях даже одного гаражного бокса мало, для всех желаний самоделкиных. Но некоторые подобные вещи (выклейка бампера, который даже длинее консоли будет) даже в квартире делают.
Ну мой гараж это такая общая крытая парковка. Калифорния же. Я думаю снять бокс для таких целей на месяц два.

Я правильно понимаю, что для внешней детали (бампер например) можно так (от верхнего слоя к нижнему):

www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/22-twill-210gsm-3k-1m-RED.aspx
www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/22-twill-195gsm-3k-150cm.aspx
www.easycomposites.co.uk/products/kevlar-protection/kevlar-protective-heavyweight-fleece.aspx
www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/22-twill-195gsm-3k-150cm.aspx

Извиняюсь за задержку с ответом. Пришлось искать и спрашивать профи, а он запропал.

В общем, сам он отказался писать, не любит он хабровскую тусовку, поэтому отвечаю из беседы. Постараюсь ничего не переврать, так как мы обсуждали это больше часа и только часть я записать догадался :).

Он вообще не сильно любит углеволокно, потому что с ним приходится работать намного аккуратнее, а значит медленнее, оно ломкое, хрупкое и это бесит :D. Да еще и ошибки при работе, как например неправильное направление рисунка, обойдутся дороже. Хотя, если бы у него было побольше места, для работы, и возможность работы с помощником, то возможно, он бы работал с ним чаще.

Насчет камней на дорогах Калифорнии мы посмеялись, вряд ли они там есть. Но потом я вспомнил о вроде, как популярных, «гравийных дорожках» и… в общем фиг вас знает, у нас-то на дорогах чо попало валяется.

Внешний слой красный, это декоративный слой, он имеет меньшие показатели прочности, из-за того, что там только половина углеволокна. Поэтому под него обязательно нужен ещё слой, как ты и выбрал.

Поэтому мало слоёв, для такого уязвимого места, как бампер. Для всех слоёв, кроме внешнего — лицевого или двух «передних», использовать карбон, в обычных условиях, нет никакого смысла, ничего кроме «красоты» он не даёт, даже наоборот, починка дыр, сколов и вмятин в стеклопластике даёт результат прочнее, чем в углепластике. Но хозяин — барин :).

Если менять «набор», то для внутреннего слоя выбрать поплотнее, например 500-700 г/см.

И не забывать о креплениях, там плотный материал тоже пригодится, в виде лент, или обрезков.

Для бампера, кевлар если и использовать, то вторым или, как в твоем случае, третьим слоем, он будет защитой от ударов камней, чтоб насквозь не пробило (хотя сам он не проверял на практике правдивость, судит по кевлару в уличных кабелях). Но вообще, он не обязателен.

Напомнил, что надо не забывать использовать коремат между слоями, это придаст, толщины конечному изделию и упругости, а в итоге — прочности конструкции, и не позволит появится сквозным дырам, даже от довольно быстро влетевшего камня, он там вроде как завязнет. Конкретный тип материала не называл, так как в данной ситуации, это не сильно принципиально.

(я думал, что коремат только для распределения смолы нужен, оказывается его можно использовать и как наполнитель).

Последним слоем углеволокно вообще не нужно, оно ничего там не даёт, кроме увеличения цены.

В итоге он меня вообще всего запутал, но список получился такой:

Внешний (косметический) слой
www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/22-twill-210gsm-3k-1m-RED.aspx
затем коремат
www.easycomposites.co.uk/products/core-materials/coremat-1mm.aspx
или, если и правда хочется карбона, то оставить то, что выбрал ты сам
www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/22-twill-195gsm-3k-150cm.aspx
затем снова коремат
www.easycomposites.co.uk/products/core-materials/coremat-1mm.aspx
для внутреннего слоя, вместо кевлара, как вариант
www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/carbon-aramid-22-Twill-1-2m.aspx
или очень плотный материал, дорого, но прочно, особенно для креплений нужно
www.easycomposites.co.uk/products/carbon-fibre-cloth-fabric/heavyweight-carbon-fibre-cloth-22-twill-650gsm-12k-1m.aspx
или
www.easycomposites.co.uk/products/woven-glass-fabric/600g-biaxial-glass-cloth-1-27m.aspx
стекла можно даже пару слоёв

В общем, из всей этой путаницы, понятно, что, последний слой из твоего списка, если именно для бампера (или юбки), рекомендуется заменить на 500-700 граммовые материалы, так как там будут расположены крепления. Если же крепления будут сквозные, то достаточно усилить только их окрестности.

P.S. уфф, голова кругом от всего этого, видимо надо поработать с этим, чтоб перестать путаться и начать интуитивно понимать куда и какой материал лучше использовать

P.P.S А ещё, всякие прибамбасы, типа «жертвенной ткани», сетки (москитной), спиральной трубки (электрики используют) и прочих расходниках, можно покупать в обычных хозтоварах, обходится дешевле.

P.P.P.S. надеюсь я ничего не напутал, я могу…
Ого, не ожидал такого развернутого ответа. Я совсем забыл про крепления. Осталось придумать как мне снять слепок с того, что я хочу сделать.
А в обучалках изикомпозитс хорошо показано, как сделать слепок на примере крышки капота и про крепления сказано. В твоём случае просто не нужно будет вторую часть делать, то есть только с внешней стороны оригинала снять слепок, чтоб лицевая сторона изделия была формована, а внутренняя не так важна, её хоть руками лепить можно.
Неделю, две, три… смотреть все видео в которых делаются композиты… :D

Палатка, тент, шатёр…

А желание-то есть, ему просто стимул нужен и место для реализации.

у самого так, нет места для мастерской, а хочется столько всего делать, начал на балконе организовывать, но… мешают :(
Хоть балкон есть :)

У нас балконами neo4en. Видео я уже наверное все возможные посмотрел.
Балкон есть, но доступа туда уже нет.

Вот жеж блин… меня это очень расстраивает. Ничем не могу помочь, хоть и хотел бы… и завис в непонятности и неизвестности :(
Можно отверждать на открытом воздухе. Без давления и температуры, но для этого нужно правильно подобрать связующее.
Зачем на открытом воздухе, если можно использовать хотя бы ручной/ножной вакуумный (сделанный из обычного велосипедного/автомобильного) насос и толстый полиэтилен или другие плёнки (даже вакуумный мешок для одежды/белья)? :)
Это совсем не сложно, как может казаться :). Зато даёт намного более качественный результат.
Мне нужно выполнить объемную деталь размером 300*150*200. Даже и не знаю как она в пакете себя поведет…
Даже лодки в пакет заворачивают, куда уж объёмней :).

Ладно, лодка может пример не очень, пусть будет бампер автомобиля.
Это не «лишние сложности». Без вакуумирования нормально материал не пропитать. Выглядеть на первый взгляд оно будет как настоящее, но при попытке резать-шлифовать-итд — невакуумированное будет махриться, плюс при повреждении поверхностного слоя смолы — непропитанный материал внутри будет сосать влагу, а это и для синтетики неполезно.
Для «нормального» пропитывания (при чём даже «в промышленных масштабах», ну или в фабричном производстве, если можно так сказать) используются специальные зубастые валики-ролики. Они выполняют сразу несколько функций, сминают материал, делая его плотнее, разглаживают его, выдавливают лишнюю смолу, помогают пропитке и так далее ;).
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.