De keuze van de wapening is belangrijk voor de eigenschappen van het profiel, waaronder mechanische eigenschappen zoals sterkte en stijfheid.
De oriëntatie van de wapening is ook van groot belang voor de eigenschappen van afgewerkte producten wat betreft het draagvermogen.
De door Fiberline vervaardigde profielen zijn een combinatie van verschillende soorten rovings en verschillende soorten complexe weefsels en matten.
Structurele profielen worden bijvoorbeeld vaak blootgesteld aan belastingen die dwars staan op de lengte van het profiel (d.w.z. transversaal ten opzichte van de pultrusie richting), en deze profielen moeten vaak bestand zijn tegen uittrekbelastingen van bouten enz.
Er wordt daarom niet alleen gebruik gemaakt van uni directionele roving, maar ook van roving waarbij een deel van de vezels dwars georiënteerd is. Daarnaast worden matten en weefsels met verschillende vezeloriëntaties gebruikt. Matten en weefsels met vezeloriëntaties tussen 45° en 90° dragen vooral bij aan het verbeteren van de treksterkte van de bouten en de mechanische eigenschappen in de dwarsrichting.
De combinatie van rovingen en matten kan worden afgestemd op de eisen die aan het individuele profiel worden gesteld op basis van de behoeften van de klant.
Soorten rovingen
Soort mat
Als een profiel in een corrosieve omgeving moet worden geplaatst, wordt een "oppervlaktevlies" gebruikt. Dit kunnen dunne glasvezelmatten, dunne thermoplastische polyestermatten of acrylmatten zijn die op het gehele profieloppervlak worden geplaatst om de glasvezels te beschermen tegen corrosie en de daaropvolgende verslechtering van de mechanische eigenschappen van het profiel.
Het pultrusieproces vereist dat een bepaald aantal van de vezels in de richting van de pultrusie wordt gericht, maar de wapening kan verder op talloze manieren worden gepositioneerd, afhankelijk van de belasting.
De rol van de hars/matrix in een composietprofiel is deels om de wapening aan elkaar te binden en deels om de wapening correct gepositioneerd te houden ten opzichte van de doorsnede met het oog op een optimale benutting van de mechanische eigenschappen. Het type matrix bepaalt ook eigenschappen zoals corrosiebestendigheid, elektrische isolatie-eigenschappen en brand- en temperatuurbestendigheid.
De volgende drie soorten matrix zijn in principe goed geschikt voor het pultrusieproces: polyester, epoxy en fenol.
Polyester is de meest gebruikte matrix omdat het een composiet produceert met goede allround eigenschappen.
Onverzadigd polyester kan worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen: orthopolyester, isopolyester en vinylester. In vergelijking met orthopolyester verhoogt isopolyester de slagvastheid, biedt het meer flexibiliteit en verhoogt het de weerstand tegen temperaturen. Het verhoogt ook de corrosiebestendigheid.
Vinylester heeft een nog betere corrosiebestendigheid en thermische eigenschappen. Omdat vinylester grotere rekeigenschappen heeft dan ortho- en isopolyester, biedt het ook een composiet met een betere slagvastheid en verbeterde vermoeiingseigenschappen.
Epoxy wordt voornamelijk gebruikt voor koolstofversterkte profielen, wat composieten betere vermoeiings- en mechanische eigenschappen geeft. Epoxy is beter bestand tegen thermische invloeden en heeft betere elektrische eigenschappen.
Fenol wordt gebruikt wanneer er eisen worden gesteld aan hoge brandwerendheid, temperatuurbestendigheid, lage rookontwikkeling en vlamvertraging bij blootstelling aan vuur.
"Additieven" is een algemene term die wordt gebruikt voor middelen die aan de matrix worden toegevoegd. Afhankelijk van hun doel kunnen additieven worden onderverdeeld in drie fundamentele groepen: prijsverlagende additieven, procesgerelateerde additieven en functiegerelateerde additieven. Hoewel het doel kan variëren, zullen additieven altijd van invloed zijn op de corrosiebestendigheid van profielen, evenals op hun mechanische en brandtechnische eigenschappen.
Procesgerelateerde additieven zijn stoffen die een gunstig effect hebben op het pultrusieproces en op de eigenschappen en het uiterlijk van een uitgehard profiel. Een voorbeeld is het "low-profile additief" dat wordt gebruikt om overmatige krimp tijdens het uitharden van profielen te voorkomen. Het additief voorkomt de vorming van haarscheurtjes in oppervlakken, verhoogt de profielweerstand tegen corrosie en verbetert de vermoeiingseigenschappen. Het geeft profielen ook meer exacte geometrische toleranties en lagere interne spanningen.
Functiegebonden additieven hebben een gunstig effect ten opzichte van het gebruik van een afgewerkt profiel. Een voorbeeld is het toevoegen van pigmenten. Het toevoegen van brandvertragers is een ander voorbeeld. Dit laatste wordt toegevoegd om zelfdovende eigenschappen te verkrijgen en de vlamverspreiding te vertragen.
Natuurlijk kunnen functiegerelateerde additieven ook worden toegevoegd in hoeveelheden die zo groot zijn dat de mechanische eigenschappen van een profiel worden aangetast.
Zie ook de Fiberline Quality Codex op pagina 0.10-0.11 van de Fiberline Design Manual.
De enige functie van prijsverlagende additieven is het opvullen van de vorm van een profiel, en het toevoegen van dergelijke additieven maakt vermindering van duurdere versterkings- en matrixmaterialen mogelijk. Het is dus mogelijk om de prijs van de afgewerkte profielen dienovereenkomstig te verlagen. Profielen hebben aanzienlijk slechtere mechanische eigenschappen wanneer de hoeveelheid wapening wordt verminderd. Bovendien resulteren de meeste soorten prijsverlagende additieven ook in profielen met een lagere corrosiebestendigheid en een verminderde weerstand tegen de meeste chemicaliën.
*Vaak aangeduid als "fillers".
