In acest articol sunt prezentate cateva tehnologii de realizare a unor elemente constructive importante din compunerea rachetelor cu combustibil solid, folosindu-se materialele compozite. Una din particularitatile principale ale materialelor compozite, consta in faptul ca odata cu formarea materialului are loc si executarea elementului de constructie dorit. Aceasta particularitate implica necesitatea cunoasterii si rezolvarii problemelor tehnologice, de constructie si de rezistenta.

Tehnologia de fabricatie prin infasurare a structurii de rezistenta a MRCS din material compozit cu matrice din material plastic armat cu fibre de sticla

In constructia rachetelor cu combustibil solid cele mai des folosite materiale sunt: metalele de inalta rezistenta si materialele compozite.

Metale de inalta rezistenta sunt cele mai raspandite in constructia rachetelor cu combustibil solid. Din categoria metalelor de inalta rezistenta fac parte: aliajele diverselor metale (aluminiu, titan) si otelurile de inalta rezistenta (special aliate).

Aliajele pe baza de aluminiu au rezistenta specifica si duritatea superioara otelurilor si mult mai mari decat aliajele cu titan. Datorita si costului relativ redus, aliajele din aluminiu se folosesc pentru constructia unor ajutaje si a corpului motorului racheta cu combustibil solid (MRCS).

Pentru cei interesati sa isi realizeze singuri diverse piese din fibra de carbon, postam saptamana aceasta un filmulet, speram noi, folositor. Cum internetul e plin de tutoriale de acest gen, va sfatuim sa va documentati foarte bine inainte de a incepe constructia unei piese din materiale compozite.

Spor la treaba!

Un material compozit stratificat şi armat cu fibre se obţine prin lipirea mai multor lamine (straturi) cu orientări diferite ale fibrelor. Dacă două sau mai multe lamine succesive au aceeaşi orientare a fibrelor, ele formează un grup de lamine.

Aşezarea fibrelor în lamine sau grupuri de lamine se face în funcţie de performanţele mecanice urmărite pentru structura realizată din materialul respectiv (rigiditate, rezistenţă la anumite solicitări etc.).

În fabricarea automobilelor, materialele compozite polimerice (mase plastice armate) se dovedesc competitive atât sub aspectul preţului cât şi al posibilităţilor de înlocuire şi  completare cu succes a materialelor tradiţionale (metal, ceramică, sticlă etc.). Cea mai mare partea a aplicaţiilor, 56%, îl constituie construcţia elementelor de caroserie auto: aripi, uşi, pavilioane, capote etc.

În funcţie de procedeul de formare adoptat pentru execuţia unui produs sunt necesare următoarele dispozitive de formare:

• matriţă deschisă (la formarea manuală şi la formarea cu sac sub vid);
• matriţă exterioară şi matriţă de închidere (la formarea cu poanson şi matriţă şi la formarea prin injecţie sub vid).

4. Procedee de formare cu sac

Aceasta presupune următoarele faze distincte:

• pregătirea matriţei şi a materialelornecesare;
• formarea compozitului pe o matriţă deschisă;
• aşezarea în sac – se acoperă piesa cu o membrană flexibilă şi se efectuează operaţia de etanşare a formei.

Apariţia pe piaţa de materiale a unui mare număr de mase plastice a condus la o largă dezvoltare a acestora în industria automobilelor, în special prin armarea cu fibră de sticlă sau carbon. Materiale compozite polimerice au găsit aplicabilitate în construcţia următoarelor subansamble:

• şasiu şi suspensie
• transmisie şi motor
• elemente de electricitate
• elemente interioare
• elemente sub capotă
• elemente de caroserie

Procesul de obţinere a materialelor compozite stratificate constă în unirea pe cale chimică şi mecanică a straturilor de material de armare din fibre de sticlă prin impregnare cu răşină. Punerea în formă a pieselor stratificate, prezintă particularităţi care au determinat procedee specifice. Metodele şi procedeele de formare a pieselor compozite se aleg în funcţie de natura materialului matricei şi a armăturii, de proprietăţile acestora, de geometria armăturii şi de exigenţele cerute produsului de executat.

Fulerenele sau “C60″ reprezintă o clasă de compuși de atomi de carbon, care prezintă per ansamblul structurii fie forme sferice de tip dom geodezic (C₆₀, C₅₄₀) sau forme cilindrică de “tip cușcă” (nanotuburile).

Numele lor provine de la numele americanului Richard Buckminster Fuller, creatorul domului geodezic. Au fost descoperite de Harold Kroto, Richard Smalley și Robert Curl în 1985 la Rice University. Kroto, Smalley și Curl au primit pentru aceasta Premiul Nobel pentru chimie în 1996.

In ultimul secol masinile si camioanele au fost predominant fabricate dintr-un singur material: otelul. Nu este greu sa iti dai seama si de ce: este un material relativ ieftin, se gaseste din abundenta si este usor de modelat in forme complexe, care sa poate fi reparate si cu cele mai rudimentare unelte.

Fibra si tehnologia Kevlar au fost inventate in 1965 de catre compania DuPont (SUA) si introduse pe piata in 1970. Kevlar-ul este o poliamida cu proprietati mecanice deosebite, fiind de 5 ori mai rezistenta decat otelul, considerat la o greutate egala.

Pentru aceste considerente, Kevlar-ul a fost prima fibra polimerica organica adecvata utilizarii in compozite avansate, fiind totodata una dintre cele mai importante fibre sintetice dezvoltate pana in prezent.  Kevlar-ul este un polimer inalt cristalin care datorita formei de bagheta a moleculelor de para-aramid si a procesului de obtinere prin filarea precursorului produc anizotropia fibrelor, asemanator fibrelor de carbon.