Послойная укладка препрегов из тканых полотен
Драпировочные характеристики препрегов, армированных материалом с атласным переплетением, наиболее приемлемы. Значительно хуже проявляются драпировочные свойства у препрегов с саржевым ломаным атласным переплетением, а самые лучшие — у препрегов с полотняным переплетением с одинаковой плотностью по основе и утку и переплетением типа «рогожка».
Препреги из полотен могут быть сметаны так, чтобы они принимали очертания слабонагруженных изогнутых деталей. Сметка практикуется при продольной резке препрегов в местах, где при послойной укладке обычно образуются складки. Избыток материала в этих местах может быть полностью удален, а оставшиеся кромки соединяют встык. Другой способ заключается в продольной резке препрега там, где обычно образуются сгибы в складках, после чего избыток материала, если в нем нет морщин, соединяют внахлестку. При использовании первого способа требуется дополнительный слой материала для компенсации слабых стыковых соединений в пакете. Сметка не рекомендуется для сильно нагруженных конструкций. В этих случаях препреги надо нарезать на заготовки заранее определенной формы, в которых стыки в последовательных слоях не совпадают. Расположение нахле - сточных швов должно быть строго определено, а их ширина должна контролироватья. Шаблоны для предварительно нарезаемых препрегов обычно допускают перекрытие шириной порядка 13 мм.
Если армирующий материал в виде тканой ткани укладывают на изогнутую поверхность, ткацкий рисунок нарушается и изменяется направление волокон. Для предотвращения этих нежелательных явлений используется волокно с ориентацией (0°, ±60°) или (0°, ±45°, 90°). При такой последовательности слоев армирующий материал в плоскости слоистого пластика обладает квазиизотропными свойствами. Однако центровка слоев слоистого пластика из армированных стекловолокном препрегов с хорошими драпировочными свойствами трудно поддается контролю. Вплетение в ткани специально окрашенных волокон упрощает послойную укладку и осмотр слоистых пластиков.
Фирма «Вурлингтон» поставляет для армирования стеклоткань с вплетенными в основу сигнальными коричневыми волокнами, расположенными с интервалом 128 мм. Фирма «Стивене» выпускает аналогичный армирующий материал с голубыми сигнальными волокнами, расстояние между которыми 76 мм. Эти цвета различны при использовании неокрашенных эпоксидных и полиэфирных смол. Правильность ориентации и число слоев в пакете при этом проверяется оптическими методами. Иногда в основу специально изготовленных тканых полотей вводят волокна, непрозрачные для рентгеновских лучей, что облегчает возможность осуществления неразрушающего контроля материалов и изделий.
Конструкция композиционных материалов, работающих под большими нагрузками, должна обеспечивать воспроизводимость их свойств. Конфигурация изделий не должна препятствовать ориентации слоев в заранее заданных направлениях. Основные принципы послойной укладки одни и те же, независимо от того, производится ли она вручную или автоматически. Если конфигурация изделия это допускает, то наибольшая воспроизводимость свойств достигается при укладке слоев, которые вырезаны по размеру, а затем уложены на трансферные пленки. Эти транс - ферные пленки или шаблоны из материала «Майлар» имеют метки, указывающие, как размещать те или иные слои и как их ориентировать относительно формы. Слои, которые укладывают на шаблоны, переносят в форму без дополнительных деформаций, после чего шаблоны удаляют. Анизотропия армированного тканью препрега в любом слое компенсируется ровной, но противоположной анизотропией соседних слоев. Для того чтобы отвержденные слоистые пластинки не деформировались, необходимо обеспечить симметрию слоев при укладке. Для создания ортотропной структуры иногда проводят корректировку пакета, укладывая слои с поперечными прядями, компенсирующие нарушение регулировки.