Delaminare	Oboseala
Mecanica ruperii

---

Criteriul Tsai-Wu

Pentru a prezice incarcarea la care o structura din material compozit cedeaza, se folosesc teorii care au la baza tensiunile straturilor de material. Aceste teorii pot fi rezumate astfel:

Fibra de Carbon

Fibra de carbon este considerata fibra cu un continut de cel putin 90% carbon. Pentru descrierea fibrei cu un continut mai mare de 99% carbon se foloseste termenul de fibra grafitica.

Scurt istoric

Fibra de carbon a aparut in 1957 cand, pentru a imbunatatii panza de bumbac si de matase care erau singurele disponibile pentru fabricarea ajutajelor pentru rachete, Barneby-Cheney si National Carbon au produs o cantitate mica de fibre. In 1961, A Shindo, de la Japanese Governement Industrial Research Institute, Osaka a produs fibre de carbon din fibre poliacronitrilice (PAN). In 1967, Rolls Royce, in Anglia, a anuntat proiectul utilizatii fibrelor de carbon la componentele motorului cu reactie.

Autoclava

Majoritatea pieselor realizate din compozite cu matrice termorigide folosite in industria aerospatiala sunt polimerizate la temperaturi inalte pentru a asigura temperaturi de lucru suficient de mari. De exemplu, un compozit carbon/epoxy polimerizat la 180°C timp de 2 ore ar putea avea o temperatura de tranzitie (Tg – glass transition temperature) de 200°C in atmosfera uscata si de numai 160°C in conditii de umezeala. Acest lucru ar permite compozitului sa aiba o temperatura de lucru de maxim 135°C.

O modalitate de a polimeriza materialul compozit ar putea fi intr-un cuptor, aplicand vid asupra lui. Cele mai bune rezultate insa, se obtin folosind o presiune de compactare mai mare de o atmosfera. Aceasta se obtine de obicei folosind autoclava.

Testarea Epruvetelor din Fibra de Carbon

In functie de tipul solicitarii, ruptura unei structuri din fibra de carbon poate surveni in diferite moduri:

• Ruptura fibrelor (fiber fracture) – apare in momentul in care asupra laminatului actioneaza o forta de intindere sau compresiune pe directia principala a laminatului

• Ruptura intre fibre (inter-fiber fracture) – reprezinta o fisura in matrice sau la interfata dintre fibra si matrice, paralela cu fibrele ce apare in urma unei solicitari de intindere sau compresiune perpendiculare pe directia principala a fibrleor

Fibra de Carbon – Vidarea

In materialul urmator este prezentat schematic modul in care fibra de carbon se  poate vida.

Materialele consumabile necesare in procesul de vidare sunt:

• demulantul (release agant)   – faciliteaza  desprinderea piesei finale de matrita

Fibra de Carbon – Tipuri de Tesaturi

Tesatura este una din cele mai raspandite forme in care se pot gasesc materialele compozite textile. Principalele tipuri de tesaturi de carbon sunt:

1. Plane

Acest mod de tesere utilizeaza o alternanta simpla. Fiecare fir de urzeala trece alternative peste si pe sub fiecare fir de batatura. Orice tip de fir alcatuit din orice tip de fibra poate fi utilizat pentru o astfel de tesatura.

Materiale Compozite Textile – Terminologie

Majoritatea termenilor pentru descrierea  fibrelor si tesaturilor din carbon provin din industria textila, astfel ca aceeasi termini sunt folositi pentru orice tip de fibra.

Fibrele (filamentele) rareori sunt utilizate singure. De obicei se formeaza inca de la filare un manunchi primar de filament continue, constituind o unitate singular compacta, fara rasucire, numita strand sau end.

Pentru fibrele de carbon se mai intalneste si termenul tow. Un paramentru important pentru un tow este numarul filamentelor ce il formeaza. De obicei acesta este 1000, 3000, 6000 sau 12000 si se noteaza 1K, 3K, 6K, 12K.

Materiale Compozite cu Matrice Metalica

Matricea materialelor compozite cu fibre poate fi:

• matricea polimerica: cu temperatura de lucru < 200 °C;
• matricea metalica: cu temperatura de lucru < 600 °C;
• matricea ceramica: cu temperatura de lucru > 2500 °C.

In comparaţie cu metalele monolitice MCM-urile prezintă următoarele avantaje:

Materiale Compozite – Clasificare

Scopul iniţial al realizării compozitelor a fost creşterea competitivităţii materialelor clasice, ale căror proprietăţi de rezistenţă şi de rigiditate nu mai puteau fi îmbunătăţite prin alte mijloace. Din acest punct de vedere se înţelege că eficienţa maximă a întăririi unui anumit material se obţine prin introducerea, în structura lui, a unor elemente de armare sub formă de fibre.

Reprezentând cea mai cunoscută categorie şi marcând începutul folosirii pe scară industrială a noilor materiale, compozitele cu fibre sunt imaginate mai ales sub formă de matrici plastice (polimerice) armate cu fibre (lungi) de sticlă, care vreme îndelungată (în deceniile de la mijloculveacului trecut) au fost singurul tip de compozite de largă recunoaştere. Aşa se explică faptul că, chiar şi în prezent, această clasă de materiale este adesea identificată în literatură cu însăşi noţiunea de compozit.

Materiale compozite – Scurt istoric

În contextul utilizării din ce în ce mai mari a produselor din materiale neconvenţionale, articolul de faţă îşi propune prezentarea câtorva aspecte generale referitoare la materialele compozite si o scurta istorie a aparitiei acestora.

Avantajele pentru care aceste materiale cuceresc piaţa sunt următoarele:

• greutate scăzută în comparaţie cu materialele clasice
• rezistenţa mare la uzură, coroziune
• caracteristici mecanice în concordanţă cu necesitatea ulterioară a produsului.

Costul mai ridicat al acestor materiale se justifică prin precizia, calitatea produselor obţinute, iar funcţionarea acestora conduce la o mărire a fiabilităţii, mentenanţei, şi dacă este vorba de industria automobilelor şi a aeronauticii, de un consum scăzut de energie.