seminarski iz materijala

28
Seminarski rad iz materijala na temu Kompozitni materijali u automobilskoj industriji Studenti: Profesor: Aleksandar Mamic 637/2008 dr Branka Jordovic

Upload: aleksandar-mamic

Post on 01-Jul-2015

1.412 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: Seminarski iz materijala

Seminarski rad iz materijala

na temu

Kompozitni materijali u automobilskoj industriji

Studenti: Profesor:

Aleksandar Mamic 637/2008 dr Branka Jordovic

Stojan Karaulic 1020/2008 Asistent:

Darko Vukovic 642/2008 Borivoje Nedeljkovic

Page 2: Seminarski iz materijala

Sadrzaj

Page 3: Seminarski iz materijala

UVOD

Danas se u industriji svakodnevno postavljaju novi zahtevi za sintetičkimmaterijalima koji svojim osobinama odgovaraju zahtevima konstruktora,tehnološki sve inovativnijim uslovima proizvodnje i povoljnijem ekonomskomaspektu za masovnu proizvodnju. Usled toga poslednjih 15 godina kompozitnimaterijali zauzimaju značajno mesto u istraživanjima raznih mašinskihmaterijala, ali što je za ovu temu interesantnije, i u sve raznovrsnijimmogućnostima primene u drugim naukama.

Inžinjerima i tehničarima koji se susreću sa kompozitnim materijalima jeteško da nadju pouzdane informacije o termo-mehaničkim osobinama ovihmaterijala. Za razliku od metala, kompoziti su se razvili tolikom brzinom da jepouzdanu informaciju veoma teško naći. Skupljajući podatke iz literature samihproizvodjača, izveštaja sa dostupnih tehničkih seminara, naučnih članaka, iizveštaja istraživačkih centara dostupnih preko interneta, ovaj rad ima za ciljupoznavanje sa osnovama kompozitnih materijala i njihovim termo-mehaničkimosobinama, kao i mogućnostima primene u autoindustriji.Kako kompozitnimaterijali obuhvataju hiljade materijala u ovom radu će uglavnom biti reči ovlaknasto i/ili metalno ojačanim matričnim strukturama kompozitnih materijala injihovim termo-mehaničkim osobinama.

Page 4: Seminarski iz materijala

1 PODELA KOMPOZITNIH MATERIJALA

Poznato je da će se dva ili više materijala ponašati razlicito i često mnogoefikasnije nego svaki materijal posebno, te ovaj jednostavan koncept nudikoristan način razmišljanja o razvoju i primenama materijala.Tek primenomjedinstvenog i multidisciplinarnog pristupa materijalima možemo shvatiti punznačaj i ogroman potencijal kompozitnih materijala u svim granama tehničkih nauka.

1.1. Definicije

Ne postoji univerzalno prihvaćena definicija kompozitnih materijala.Kompozitni materijali u današnjem smislu te reči podrazumjevaju čvrstu vezu dva ili više sastavnih elemenata, koji su sjedinjeni u makroskopskoj veličini , bez razaranja, nerazdvojivu vezu, u cilju dobijanja boljih mehaničkih i drugih karakteristika, nego što su to posjedovali sastavni elementi kompozitnih materijala pre njihovog sjedinjavanja. Koji materijali se mogu smatrati kompozitnim, a koji monolitnim zavisi od nivoa posmatranja koji služi kao osnova za definiciju.

Molekularni nivoNa ovom nivou razmatranja, koji sačinjavaju sami molekuli i kristali

čestica. Svi materijali kompozita se mogu izdvojiti jer ne postoje u ovom obliku.

Mikrostrukturni nivoNa nivou kristala, faza i jedinjenja za kompozitni materijal bi se smatrao

samo onaj materijal koji je sastavljen od dva ili više različitih kristala,molekularnih struktura ili faza. Po ovoj definiciji, medjutim, mnogi materijalitradicionalno klasifikovani kao monolitni ili homogeni bi se smatrali kompozitnimmaterijalima.Od svih metalnih materijala samo jednofazne legure kao što sumesing ili bronza bi bile monoliti po ovoj definiciji. Tako bi čelik, višefazna leguraugljenika i željeza bio kompozitni materijal.

Makro – strukturni nivoOvaj nivo razmatranja, koji će ovde biti usvojen se bavi velikim

strukturnim formama odnosno komponentama, npr.matričnim strukturama,česticama, vlaknima, a o kompozitma govori kao o sistemu materijalasastavljenog od različitih makrostruktura.Tako se ovakvim pristupom dolazi doobuhvatnije definicije kompozitnih materijala. Ova definicija uzima u obzir i obliksamog materijala, ali i sastav sastojaka materijala.Kompozitni materijal je sistem materijala koji se sastoji od mešavine ilikombinacije dva ili više sastojaka koji se razlikuju po obliku i/ili sastavumaterijala, a da su oni pritom apsolutno nerastvorivi jedan u drugom.

Page 5: Seminarski iz materijala

Čak i ovakvom razmatranju je potrebno razjašnjenje. Primenom ove definicije,mnogim će se inženjerima ona činiti preširoka jer obuhvata materijale o kojimaobično ne mislimo kao kompozitima. To su punjene plastike, beton i impregniranimaterijali.I pored toga, svi ovi materijali ipak pripadaju konceptu kompozita i bezobzira na opšte prihvaćen princip, njih treba smatrati kompozitnim materijalima.

1.2. Sastojci kompozitnih matrijala

U principu se kompoziti mogu napraviti kao kombinacija bilo koja dva iliviše materijala bilo da su to metalni, organski ili neorganski materijali. Iako sumoguće kombinacije materijala praktično neograničene, sami oblici od kojih sematerijal sastoji su limitirajući.Glavni sastojci kompozitnih materijala su:

vlaknačesticeploče ili slojeviljuskicepopunjivačimatrice

Slika 1. Kompozitni materijali i neki oblici popunjivača

Page 6: Seminarski iz materijala

Matrica (matrix, eng.) je tijelo sastojka koje služi da se oblikuje kompozitnimaterijal i da mu formira njegovu veličinu i obim.Vlakna, čestice, ploče, ljuskice ipopunjivači su strukturni elementi koji odredjuju unutrašnju strukturu kompozita.Uglavnom, ali ne i uvek oni se mogu smatrati “dodavačima” kompozitnogmaterijala.Možda je najtipičniji kompozitni materijal sastavljen od strukturnogelementa okruženog u matricu, ali mnogi kompoziti nemaju matricu i sastavljenisu od jednog ili više sastavnih delova koje čine dva ili više različitih materijala.

1.2.1. Grana kompozita

U grani kompozita se razlikuju:matrica – osnovni materijal odredjenih svojstavadodatak – materijal čime se dodavanjem postižu potrebnekombinacije svojstava kompozita

Kompoziti se mogu sistematizovati na više načina:

Slika 2. Grana kompozita

Kompoziti se mogu sistematizovati na više načina:

Slika 3. Sistematizacija kompozita

U pravilu se kod kompozita s metalnom matricom s dodacima smanjuje trajnedeformacije pri višim temperaturama, kod komopozita s keramičkom matricompovaćava se žilavost, a kod kompozita s polimernom matricom povećava sečvrstoća i krutost.Najviše se koriste komopoziti s duromernom (polimernom) matricom, a još širuprimjenu im ograničavaju poteškoće uz automatizaciju proizvodnje dijelova.Razvoj tehnologije oblikovanja prahova potiče šire korišćenje kompozita smetalnom matricom. Primjena kompozita s keramičkom matricom najmanje jeraširena. Primjeri su često korištenih kompozita:

Page 7: Seminarski iz materijala

s dodatkom velikih čestica – beton, smesa cementa i šljunak (keramičkamatrica i keramički dodatak);

s dodatkom dugim vlaknima – staklom ojačana plastika, smesa EP smolei staklenih vlakana (polimerna matrica i keramički dodatak);strukturno slojeviti – „šperploča“ – izmenični slojevi: (a) tanka ploča oddrveta (smer vlakana susednih slojeva je pravilu 90º ili 45º), (b) lepak zadrvo (polimer);

1.2.2. Osnovna svojstva kompozita

Svojstva kompozita zavise od komponenata, tj. njihovih:svojstvimaudelimaoblicima, veličinama i raspodjelamaprirodama i jačini uzajamnih veza

Slika 4. Karakteristike kompozita

Page 8: Seminarski iz materijala

Tabela 1. Osnovne karakteristike kompozita

1.2.3. Primena kompozita

ElektrotehnikaElektrični izolacioni delovi, izolacija od uticaja elektromagnetnih talasa,podloge skolpki, podloge štampanih kola, oklopi, kućišta, poklopci, satelitskeantene, radarske antene, kupole, vrhovi TV tornjeva, kanali za kablove,vetrenjače.GradjevinarstvoStambene jedinice, dimnjaci, betonske konstrukcije, različiti pokrovi (kupole,

Page 9: Seminarski iz materijala

prozori), bazeni za plivanje, pročelja zgrada, profili, unutarnji zidovi, vrata,nameštaj, kupaone, telefonske kabine.

Transport putevimaDelovi karoserije, kompletne karoserije, volani, branici, rešetke hladnjaka, vratilatransmisije, opruge ogibljenja, rezervoari za gas,šasije, zglobovi ogibljenja,navlake, kabine, sedište, autocisterne, hladnjače, prikolice.

Trasport železnicomČeoni delovi lokomotiva, kunstrukcijski delovi vagona, vrata, sedišta iunutarnje pregrade putničkih vagona, kućišta ventilatora, kabine žičara.

Transport moremBrodovi lebdelice (hoverkafti),brodovi za spašavanje,patrolni brodovi,maleribarice,ribarski brodovi,oprema za iskrcavanje,minolovci,regatne brodice,brodice zazabavu,kanui.

Vazdušni transportKonstrukcijski delovi putničkih aviona, jedrilice,kupole,usmerivači vazduha,krilca, vertikalnih stabilizatori, krakovi elipse helikoptera, propeleri, vratilatransmisije, diskovi kočnica aviona, svemirska letelica.

Svemirski transport:Startne rakete,rezervoari,saknice,oplete za ulazak u atmosferu.

Op šte mašinstvo :Zupčanici, ležajevi, zaštitni pokrovi, tela dizalica, ruke robota, naplatci, letve zatkanje, cevi, delovi ploče za crtanje, boce za komprimirani plin, cijevi za morskeplatforme, radijalni pneumatici.

Sport i rekreacijaReket za tenis i skvoš, štapovi za pecanje, skije, štapovi za skok preko motke,jedrilice, daske za jedrenje, daske za surfovanje,daske za koturanje, lukovi i strele,atletska koplja,zaštitne kacige, okvir bicikla, oprema za golf, oprema za sportsko veslanje.

1.3. Medjufaza i interfejs

Page 10: Seminarski iz materijala

Zbog toga što su različiti strukturni elementi u kompozitu izmešani ili kombinovani uvek postoji dodirni region.To može biti interfejs (površina koja formira zajedničku granicu elemenata). U drugim slučajevima dodirni region je jasno dodana faza, nazvanamedjufaza (interphase, eng.).

Slika 5. Prikaz medjufaze u kompozitu

1.4. Raspodela strukturnih elemenata u kompozitu

Strukturni elementi koji sačinjavaju kompozitni materijal moguse raspodeliti po kompozitu na dva načina.Najčesći oblik pojavljivanjastrukturnih elemenata je pravilan i ponovljiv model, sa relativno uniformnim ukrštanjima u materijalu i strukturi, ali i sa uniformnom rasporedjenošću po materijalu.Matrično-česticni, i neke vrste matrično-vlaknastih kompozita, u kojima strukturnielement je ravnomerno rasporedjen po kalupu, predstavlja homogeni tipkompozitnog materijala.Druga mogućnost je varijabilni model strukturnih elemenata koji se ne ponavljajuni u unutrašnjoj formi ni u materijalu.Materijali ovog tipa se nazivaju stepenastikompoziti (graded, gradient composites, eng.).U ovu kategoriju spadaju lisnatimaterijali koji su sastavljeni od nekoliko različitih slojeva.

Page 11: Seminarski iz materijala

Kompoziti obavijeni nitima (filament-njound, eng.) mogu biti proizvedeni savarijabilnom raspodjelom vlakana.

Slika 6. Stepenasti kompoziti

Kod obje vrste i kod homogenih i kod stepenastih kompozita strukturnielementi (vlakna i ljuskice) mogu biti smješteni ili u orijentisanom ili proizvoljnom rasporedu.

Slika 7. Načini smještanja strukturnih elemenata

Obilje vrsta matričnih sistema kompozita najrazličitijeg tkanja udvije ili tri dimenzije daje nebrojeno mnogo mogućih kombinacija na kojemožemo posjedovati veoma različite: mehaničke, fizičke, hemijske, i termičkeosobine.Komponovani kompozitni materijali ce u izvjesnoj mjeri nasljediti osobinesastavnih elemenata, ali konačnu riječ o defininitivnim osobinama kompozitnihmaterijala, ipak ce dati detaljno ispitivanje, koje mora biti sprovedeno za svakukombinaciju sastavnih elemenata po pitanju najvažnijih njegovih osobina.Zatehničku primjenu, svakako, najvažnija su ispitivanja termomehaničkihkarakteristika kompozitnih materijala.

Page 12: Seminarski iz materijala

1.5. Vlaknasto – matrični kompozitiOd svih kompozitnih materijala ovaj vlaknasti tip je probudio najvišeinteresovanja menu inženjerima koji se bave primjenama kompozita u raznimgranama nauke. Sadašnji trend razvoja ovih vrsta kompozita se odvija u smjerumješanja sa keramičkim, metalnim i šupljim vlaknima, istovremeno kombinujućikalupe koji su jači, čvršći i otporniji na visoke tempetarure. Praktično svi sintetičkimaterijali (plastika, guma, keramika i metal) se sada ojačavaju sa vlaknima.Vlakna se biraju tako da je jedno vlakno izabrano zbog njegovih mehaničkihosobina, a drugo zbog sasvim drugog razloga, npr. toplotne otpornosti. Takoimamo kombinaciju od azbestno – metalno – vlaknastog kompozita za pravljenjeprenosnih kaiševa koji se koriste za prenos teških vrelih materijala.

1.5.1. Faktori poboljšanja performansi kompozitaOd svih faktora koji utiču na poboljšanje inžinjerskih performansi uvlaknastim kompozitima je najvažnija upravo orjentacija.Postoje tri tipa orjentacije vlakna:

a) Orjentacija

Slika 8. Tri tipa orjentacije vlakna

b) DužinaOrjentacija vlakana u kalupu može biti uspostavljena ili sa kontinualnim ili sakratkim vlaknima.c) OblikSkoro sva vlakna koja se danas koriste imaju kružni poprečni presjek bilo da sukontinualna ili kratka. Menutim, heksagonalna, pravougaona, poligonalna,prstenasta i vlakna ostalih nepravilnih poprečnih presjeka obećavaju poboljšanjemehaničkih osobina.Pored ova tri glavna faktora, postoje i drugi parametri koji utiču na kvalitetvlaknastih kompozita. To su u prvom redu sastojci, kalup, i faza vezivanja, ali idrugi faktori. Postoje mnoge primjene kompozita koje zahtjevaju dvodimenzioneelemente, odnosno ljuske. Ove ravne forme mogu biti integrisane mnogo bliže nego ostali oblici. Sljepljene u kalupu, i postavljene paraleleno u ravni, ljuskiceomogućuju da takav komopzitni materijal ima jednake osobine u svim ravnima.

Page 13: Seminarski iz materijala

Dok oni nude malo strukturalne snage upravno na ravan, njihovo preklapanje utom pravcu predstavlja efikasnu barijeru za prodiranje fluida u kalup. Samljuskasti kompozit se sastoji od ljuskica koje se drže zajedno uz pomoć interfazeili sjedinjene u kalupu. Ljuskice mogu biti gusto pakovane da bi obezbjedile velikoojačavanje materijala za dati poprečni presjek, one prirodno formiraju serijebarijera za prolaz tečnosti i pare, a takone u velikoj mjeri redukuju mogućnostmehaničkog oštećenja prodiranjem. Ako se ljuskice dodiruju menusobom, tadase metalne ljuskice mogu koristiti kao električni (i ponekad termalni) provodnici usamom kompozitu. Dok je sa ljuskicama od neprovodnih materijala, kao sto sustaklo ili liskun, moguće dobiti dobar električni izolator ili dobru otpornost natoplotu. Primjer ovih vrsta materijala može se naći kod auto boja, pa takoaluminijumske ljuskice omogućuju dekorativne efekte bojenja kola sa različitim stepenima providnosti.

Slika 9. Razlika izmenu vlaknastog i ljuskastog kompozita

1.6. Kompoziti s česticamaU matrici su ravnomjerno rasporenene čestice dodataka. Orijentacijaska jegranica dimenizija čestica dodataka:- male čestice (za disperzije) < 0,1 μm......1 μm < velike čestice

Neka se svojstva kompozita s česticama mogu predvidjeti na temelju zakona o očuvanju mase. Na primjer, gustoća kompozita:

Page 14: Seminarski iz materijala

1.6.1. Male i velike česticeMale čestice dispergrirane su u matrici, a dimenzije su im 10/250 nm.Svojomprisutnošću male čestice ometaju gibanje dislokacija matrice, te na taj nacinojačavaju.Kompoziti sa dodatnim malim česticama se zbog toga nazivajudisperzijski ojačanim kompozitima.Za učinkovito ometanje i gibanja dislokacijamatrice moraju biti dispergirane male čestice tvrde (oksidi metala), a učinakojačanja osim o tvrdoći ovisi i o:

1.Velicinama

2.Oblicima

3.Kolicinama

4.Raspodelama

U materijalu matrice se dispergirane čestice ne smiju otapati niti s njom hemijskireagirati.S druge strane male česitce moraju biti čvrsto povezane sa materijalommatrice.Dodatne velike česitce ne mogu učinkovito spriječiti gibanje dislokacijamaterice, te na taj način ne ojačavaju materice.Pri opterećicanju kompozita sejednako deformiraju matrica i dodane čestice ( ) K m č , ali se u matrici idodanim Česticama javljaju različita naprezanja ( ) m č . Modul elastičnostikompozita kreće se u granicama:

Page 15: Seminarski iz materijala

Slika 10. Dijagram čestica

1.6.2. Materijali ljuskastih kompozitaBroj materijala koji se koristi za ljuskaste kompozite je ograničen. Većinametalnih ljuskica su pravljena od aluminijuma i srebra. Drugi važni materijali zaljuske su liskun i staklo. Većina ljuskica se može koristiti sa širokim organskim ilineorganskim vezivima ili matricama sve dok materijal ima hemijsku, mehaničku iproizvodnu kompatibilnost za ljuskicama.

1.7. KermetiKermeti predstavljaju mješavinu keramike i metala koja omogućuje da sekombinuju osobine i koristi prednosti prisutnih karakteristika oba elementa.Npr., keramika ne mjenja svoje osobine na visokim temperaturama, ali jojnedostaje savitljivosti. Tako će kombinacija keramičkih čestica u metalnoj matricirezultirati u vidu kompozita koji ima bolju rastegljivost nego sama keramikaujedno sa dobrom otpornošću na visoke temperature.

Slika 11. Prikaz kermeta

Postoji više tipova kermeta:- kermet sa bazom oksida- kermet sa bazom karbidaNajznačajniji su oni koji se primjenjuju prilikom proizvodnje nuklearne energije,gdje se koriste za tankove za gorivo i kontrolne štapove. Kako su temperaturereaktora velike možemo očekivati više primjena kermeta u ovoj industriji.

1.8. Punjeni kompozitiNajprostija forma punjenih kompozita se sastoji od kontinualnih trodimenzionalnihstrukturalnih matrica infiltriranih ili impregniranih materijalom zapopunjavanje. Popunjivač ima trodimenzioni oblik, odrenen prazninama u matrici.

Page 16: Seminarski iz materijala

Sama matrica može izgledati kao:šestougaona struktura (nalik na pčelinje saće),grupa ćelijaslučajna “sunnerasta” mreža otvorenih pora

1.8.1. Tipovi skeletaPostoje dva osnovna tipa skeleta:a) Punjene šetougaone strukture i ćelije:metal-keramika, kompozitni materijal koji se sastoji od metalnešestougaone strukture punjene sa keramikom može biti od velikekoristi u termotehničkim aplikacijama kod kojih se veliki toplotnifluks pojavljuje u malim intervalima.nemetalne strukture-keramika, punjeni kompoziti za visokotemperaturskeaplikacije mogu biti napravljeni i sa nemetalnimmatricama, kao sto su papir ili vosak.Ove matrice tokom procesa upotrebe izgore, ostavljajući pritomkeramičke djelove odvojene uzanim šupljinama.metali-nemetalne strukture, principijelna prednost ovih kompozitakoji se pune sa nemetalnim strukturama je znacajno poboljšanje mehaničkih osobina

b) Punjeni sunneri i pore:Danas se većina punjenih kompozita sastoji od matrice formirane uslučajnoj mreži otvorenih prolaza i pora. Za razliku od matrica kodpunjenih šestougaonih struktura, koje su dizajnirane za specifičanoblik, otvorene matrice u sunneru ili pori kompozita se formirajuprirodno tokom procesa. Tipični materijali koji se koriste za ovo sumetalni prah, keramika, karbidi, grafit i pjene.Metal - metalMetal – nemetalne struktureNemetalne strukture – nemetalne struktureNemetalne strukture – metal

b) Punjeni sunneri i pore:Danas se većina punjenih kompozita sastoji od matrice formirane uslučajnoj mreži otvorenih prolaza i pora. Za razliku od matrica kodpunjenih šestougaonih struktura, koje su dizajnirane za specifičanoblik, otvorene matrice u sunneru ili pori kompozita se formirajuprirodno tokom procesa. Tipični materijali koji se koriste za ovo sumetalni prah, keramika, karbidi, grafit i pjene.Metal - metalMetal – nemetalne struktureNemetalne strukture – nemetalne struktureNemetalne strukture – metal

Page 17: Seminarski iz materijala

ZAKLJUČAKKompozitni materijali se razvijaju u smjeru u kome postaju ekonomskikonkurentni sa metalima zbog nekoliko razloga:1. Troškovi nabavke se smanjuju usljed:Smanjenja troškova materijala zbog kvantitativnogpovećanja proizvedene mase materijalaSmanjenja troškova proizvodnje usljed razvojatehnologije, kao i zbog razvitka novih smola, lakšihza proizvodnju2. Poboljsanja u materijalu koja će dalje redukovati cijenu troškovai produžiti vijek trajanja materijala.

Page 18: Seminarski iz materijala

Kompozitni materijali u autoindustriji

Upotrebа kompozitnih mаterijаlа zа proizvodnju trkаčkih аutomobilа bio je znаčаjnа prekretnicа zа dostignućа u аutomobilskoj industriji, kаo nаjrаniji trkаčki аutomobili uglаvnom su nаprаvljeni sа jednim аluminijumskim kućištm, kojа je bilа sklonа havariji.U kаsnim 1980-im, upotrebа nаprednih kompozitnih mаterijаlа u trkackoj industriji je dovelа do revolucije vrstа u svetu аutomobilske industrije.Tаkvа struktura obezbedila je adekvatno rešenje zа šаsiju trkаčkog аutomobilа, jer automobile nije bio samo lаk, već i snаžаn i robustаn, I pružа mnogo više bezbednosti za vozаčа, u slucaju sudara.

Polаko i postepeno, tаkvi mаterijаli su se koristili u proizvodnji sportskih аutomobilа, kаo i zаto što sve više postаje isplаtivo, а dаnаs, u 21. veku, korišćenje kompozitnih mаterijаlа u automobilskoj industriji je mаnje ili više normа.

Nаjrаniji su kompozitni mаterijаli fiberglаs, rаzvijen u 1940, međutim, ovаj mаterijаl nije nаprаvio svoj put do аutomobilske industrije u tom trenutku, zbog ogrаničenjа u tаdаšnjoj аutomobilskoj tehnici. Dаnаs, fiberglаs se intenzivno koristi skoro u svemu, uključujući i dаske zа surfovаnje, panele na zgradama, čаmаce, i nаrаvno аuto šаsije.

Prednost kompozitnih mаterijаlа od normalnih jednoslojnoh metаlа je činjenicа dа su mnogo putа jаči i lаkši od. Kаo rezultаt togа, korišćenje tаkvih kompozitnih mаterijаlа, ne sаmo sto smаnjuje ukupnu težinu predmetа, аli je tаkođe, u odnosu nа jedаn slojevit mаterijаlа, mnogo je više otporan na lomljenje

Kompozitni mаterijаli rаzvijeni su kombinаcijom dvа ili više mаterijаlа, sа sаsvim rаzličitim svojstvimа.Individuаlni mаterijаli, kаdа se stope zаjedno u jedinstveni mаterijаl koji imа svoja svojstvа, iаko na takav nаčin ne gubi svoje individuаlne osobine.To je ono što čini kompozitni mаterijаl tvrđi od originаlnog mаterijаlа koji se koristi u kompoziciji.

Kаdа je kompozitni mаterijаl nаprаvljen (obično od dvа mаterijаlа), jedаn mаterijаl se zove mаtricа ili vezivo, koji okružuje i drži klаster frаgmenаtа mnogo jаčeg mаterijаla, koji se zove ojаčаnje, koji je drugi mаterijаl.

Oаčаnje i mаtricа elemenаtа prolаze metodu livenja, u kojoj su ovi mаterijаli ukombinovani i ukomponovani.Postoje rаzne vrste metode oblikovanja, uključujući i аutoklаv livenje, livenje u vаkuum torbu, i smolа prenos oblikovаnjа, između ostаlih. U аutomobilskoj industriji, аlаtni

Page 19: Seminarski iz materijala

mаterijаli koji se koriste zа proizvodnju kompozitа su invаr, аluminijum, kаrbonska vlаkаnа, čelicne i ojacane silikonske gume..

Proizvođаči аutomobilа koriste kompresiono livenje kao metodu zа proizvodnju šаsijа, u kojoj se kompozitni mаterijаli trаnsformišu u bilo koje liveno jednoslojno jedinjenje (SMC) ili viseslojno liveno jedinjenje (BMC). Prvi je kаo plаstične folija ojаčаnа sа vlаknimа koji su nastavci, а drugi je od plаstike pаušаlno u kombinаciji sа krаtkim vlаknimа.Nedаvni inovаcije u oblаsti nаprednih kompozitа u аutomobilskoj industriji zа proizvodnju doveli su do upotrebe ugljeničnih vlаkаnа od plаstike ojаčаne (CFRP), sа rаzličitim thermoset kompozitima, uključujući аrmirana vlаkаnа i kаrbonska vlаkаnа u mаtrici epoksidne smole.

Formula 1 trkаcki аutomobili su početkom 90-ih imаlа su sasije napravljene od plаstike ojаčаne sа kаrbonskim vlаkаnima.U ovom procesu, smolа list je postаvljen, i već sаdrži kаrbonska vlаkаnа аrmаture. To je čuvа kаlup, koji je potom smešten u rerun visokog pritiska, ili аutoklаv, uz veomа visoke temperаture i pritiskа. Ovаj proces pečenjа nа krаju proizvodi skup kompozitnih smolа.

Kompozitni mаterijаli se koriste zа visoke performаnse trkackih аutomobilа, kаo i zа аvio komponente, kаo i za sve za sta su potrebni mаterijаli koji bi trebаlo dа budu lаki, kаo i dovoljno jаki dа izdrži teške uslove, uključujući visoke temperаture i neverovаtаna naprezanja.

Ugljenikov kompozit je primаrni mаterijаl upotrebljen za pokretаnje vozilа, svemirskih letelica i inter-fаzi strukturnih komponenti u aeronautici.

Page 20: Seminarski iz materijala

LITERATURA- NAUKA O MATERIJALIMA – NOVI MATERIJALI, Fuad Ćatović,Mostar – Bihać 2001;- MATERIJALI I TEHNOLOŠKI RAZVOJ, Janez Indof, durnicaŠpaniček, Zagreb 2002-