In che modo la temperatura e l'umidità influiscono sulla stabilità dimensionale del laminato in fibra di vetro epossidica?

I motivi per cui la temperatura e l'umidità influiscono sulla stabilità dimensionale del laminato in fibra di vetro epossidica sono i seguenti:

Effetto della temperatura

• Espansione e contrazione termica: come la maggior parte dei materiali, i laminati in fibra di vetro epossidica subiscono un'espansione e una contrazione termica dovute alle variazioni di temperatura. Quando la temperatura aumenta, l'aumento del movimento molecolare provoca l'espansione delle molecole in tutte le direzioni, con l'aumentare della loro distanza media. Al contrario, quando la temperatura diminuisce, la riduzione dell'attività molecolare porta alla compressione molecolare e alla contrazione del laminato. Questo fenomeno è tipicamente misurato dal coefficiente di espansione termica (CTE). Sebbene i laminati in fibra di vetro epossidica presentino valori di CTE relativamente bassi, significative variazioni dimensionali durante fluttuazioni estreme di temperatura possono comunque influire sulle applicazioni meccaniche ad alta precisione.

• Variazioni nelle prestazioni dei materiali: temperature eccessivamente elevate o basse possono influire sulle prestazioni dei laminati in fibra di vetro epossidica. Ad esempio, quando le temperature si avvicinano o superano la temperatura di transizione vetrosa, le proprietà meccaniche dei pannelli si degradano, diventando più flessibili. Sotto carichi esterni o sollecitazioni interne, queste piastre diventano più soggette a deformazione, compromettendone la stabilità dimensionale. In ambienti a basse temperature, i laminati possono sviluppare fragilità e una minore tenacità, con il rischio di microfratture nelle strutture interne. Questi difetti possono propagarsi gradualmente con l'uso prolungato, compromettendo in definitiva la stabilità dimensionale complessiva dei laminati.

L'effetto dell'umidità

• Espansione igroscopica: il laminato in fibra di vetro epossidica presenta proprietà igroscopiche. Esposto ad elevata umidità, il pannello assorbe l'umidità dall'aria. Quando le molecole d'acqua penetrano nella struttura del laminato, causano il rigonfiamento della matrice di resina e possono indebolire il legame interfacciale tra fibre e resina. Questo rigonfiamento della resina porta a una deformazione dimensionale sia nello spessore che nelle dimensioni piane, con conseguenti variazioni dimensionali misurabili. È importante sottolineare che la capacità di assorbimento dell'umidità è direttamente correlata ai livelli di umidità ambientale: un'umidità più elevata intensifica questo processo, causando variazioni dimensionali più pronunciate.

• Degrado delle proprietà meccaniche: un'eccessiva umidità può compromettere le prestazioni meccaniche del laminato in fibra di vetro epossidica, riducendone notevolmente la resistenza e la rigidità. Quando queste proprietà diminuiscono, i pannelli diventano più inclini a deformarsi sotto l'azione di forze esterne equivalenti, il che influisce negativamente sulla stabilità dimensionale. Inoltre, ripetute fluttuazioni di umidità possono indurre stress interno nei pannelli. L'esposizione prolungata a tali condizioni potrebbe causare deformazioni, deformazioni e altri problemi strutturali, compromettendone in definitiva l'integrità dimensionale.

Per garantire la stabilità dimensionale dei fogli in fibra di vetro epossidica al variare della temperatura e dell'umidità ambiente, possiamo partire dai seguenti aspetti:

• Seleziona materiali di alta qualità: seleziona lastre in fibra di vetro epossidica affidabili e stabili. I materiali di alta qualità sono avanzati nella formulazione e nel processo produttivo e presentano un coefficiente di dilatazione termica, igroscopicità e altri indicatori.
• Trattamento di pre-essiccazione: prima dell'uso, i fogli possono essere pre-essiccati posizionandoli in un ambiente di essiccazione o utilizzando un forno di essiccazione e altre apparecchiature per rimuovere l'umidità contenuta, in modo da ridurre la variazione dimensionale causata dall'igroscopicità.
• Riservare spazio di espansione: nella progettazione meccanica, tenere presente che le dimensioni del foglio possono variare a causa delle variazioni di temperatura e umidità, quindi riservare a tale scopo una certa quantità di spazio di espansione.
• Ottimizzazione strutturale: migliorare la stabilità dimensionale della lamiera attraverso una progettazione strutturale razionale. Ad esempio, rafforzare la rigidità della piastra utilizzando nervature di rinforzo e una struttura a telaio, in modo che possa resistere meglio alla deformazione in caso di variazioni di temperatura e umidità.

Controllo della temperatura: mantenere il foglio di fibra di vetro epossidica in un intervallo di temperatura relativamente stabile.

Controllo dell'umidità: utilizzare deumidificatori, umidificatori e altre apparecchiature per controllare l'umidità ambientale entro un intervallo appropriato. In generale, l'umidità ambientale è mantenuta tra il 40% e il 60%.

Protezione del rivestimento: la superficie del foglio di fibra di vetro epossidica è rivestita con uno strato protettivo, come rivestimento in resina epossidica, rivestimento in poliuretano, ecc.

Trattamento chimico: la superficie del foglio è trattata chimicamente per migliorare le prestazioni di legame dell'interfaccia tra fibra e resina, migliorare la resistenza all'acqua e all'umidità del foglio, in modo da ridurre il problema dell'instabilità dimensionale causata dalle variazioni di umidità.

Inoltre, è necessario ispezionare e sottoporre a manutenzione regolarmente il laminato in fibra di vetro epossidica, individuare deformazioni, crepe e altri problemi causati da variazioni di temperatura e umidità nel tempo e adottare le conseguenti misure di riparazione o sostituzione.

RDS Composite fornisce al mercato prodotti in fibra di vetro epossidica ad alte prestazioni. I suoi prodotti sono gestiti con cura, dall'approvvigionamento delle materie prime all'intero processo produttivo, per garantire la conformità agli standard internazionali.