ความแตกต่างด้านโครงสร้างและการผลิตระหว่างแผ่นเส้นใยต่อเนื่องและแผ่นเส้นใยสับ

วัสดุเสริมแรงด้วยใยแก้ว เช่นแผ่นเส้นใยต่อเนื่อง (CFM)และเสื่อเส้นใยสับ (CSM)มีบทบาทสำคัญในการผลิตวัสดุคอมโพสิต แม้ว่าทั้งสองชนิดจะทำหน้าที่เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับกระบวนการผลิตที่ใช้เรซิน แต่ลักษณะโครงสร้างและวิธีการผลิตของทั้งสองชนิดมีความแตกต่างกันอย่างมาก ส่งผลให้มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนในการใช้งานทางอุตสาหกรรม

1. สถาปัตยกรรมไฟเบอร์และกระบวนการผลิต

แผ่นเส้นใยต่อเนื่องประกอบด้วยมัดใยแก้วที่วางแบบสุ่มแต่ไม่ขาดตอนยึดติดกันโดยใช้สารยึดเกาะทางเคมีหรือวิธีการทางกล ลักษณะเส้นใยที่ต่อเนื่องช่วยให้มั่นใจได้ว่าแผ่นใยจะคงเส้นใยยาวไว้ได้โดยไม่ขาด ก่อให้เกิดเครือข่ายที่เหนียวแน่น ความสมบูรณ์ของโครงสร้างนี้ช่วยให้แผ่นใยที่ต่อเนื่องสามารถทนต่อแรงกดเชิงกลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการขึ้นรูปด้วยแรงดันสูง. ในทางตรงกันข้าม เสื่อเส้นใยสับประกอบด้วยเส้นใยสั้นแบบแยกส่วนกระจายตัวแบบสุ่มและยึดติดด้วยสารยึดเกาะชนิดผงหรืออิมัลชัน เส้นใยที่ไม่ต่อเนื่องทำให้โครงสร้างมีความแข็งน้อยลง ซึ่งให้ความสำคัญกับความสะดวกในการจัดการและความสามารถในการปรับตัวมากกว่าความแข็งแรงของเส้นใยดิบ

2. ประสิทธิภาพเชิงกลและการประมวลผล  

การจัดตำแหน่งเส้นใยต่อเนื่องใน CFM ให้สมบัติเชิงกลแบบไอโซทรอปิกด้วยความแข็งแรงแรงดึงที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานต่อการชะล้างเรซิน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเทคนิคการขึ้นรูปแบบปิดเช่น RTM (การขึ้นรูปเรซินแบบถ่ายโอน) หรือ SRIM (การขึ้นรูปด้วยปฏิกิริยาโครงสร้าง) ซึ่งเรซินต้องไหลอย่างสม่ำเสมอภายใต้แรงดันโดยไม่ทำให้เส้นใยเคลื่อนที่ ความสามารถในการรักษาเสถียรภาพของมิติระหว่างการแช่เรซินช่วยลดข้อบกพร่องในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม แผ่นรองแบบเส้นสับ (chopped strand mat) มีประสิทธิภาพโดดเด่นในด้านการอิ่มตัวของเรซินอย่างรวดเร็วและสามารถปรับให้เข้ากับรูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอได้ เส้นใยที่สั้นกว่าช่วยให้เปียกน้ำได้เร็วขึ้นและระบายอากาศได้ดีขึ้นในระหว่างการวางด้วยมือหรือการขึ้นรูปแบบเปิด จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่เรียบง่ายและคำนึงถึงต้นทุน เช่น อุปกรณ์ห้องน้ำหรือแผงรถยนต์

3. ข้อดีเฉพาะการใช้งาน

แผ่นใยต่อเนื่องได้รับการออกแบบมาเพื่อคอมโพสิตประสิทธิภาพสูงที่ต้องการความทนทาน เช่น ชิ้นส่วนอากาศยานหรือใบพัดกังหันลม ความทนทานต่อการแยกชั้นและความทนทานต่อความล้าที่เหนือกว่าทำให้มีอายุการใช้งานยาวนานภายใต้ภาระแบบวนรอบ ในทางกลับกัน แผ่นรองแบบเส้นสับได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการผลิตจำนวนมากที่ความเร็วและประสิทธิภาพของวัสดุเป็นสิ่งสำคัญ ความหนาที่สม่ำเสมอและความเข้ากันได้กับเรซินหลากหลายชนิดทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตสารประกอบขึ้นรูปแผ่น (SMC) หรือการผลิตท่อ นอกจากนี้ แผ่นรองตัดแบบเส้นสับยังสามารถปรับแต่งความหนาแน่นและชนิดของสารยึดเกาะให้เหมาะสมกับสภาวะการบ่มเฉพาะได้ มอบความยืดหยุ่นให้กับผู้ผลิต

บทสรุป

การเลือกใช้ระหว่างแผ่นใยต่อเนื่องและแผ่นใยสับแบบเส้นตรงนั้นขึ้นอยู่กับความสมดุลระหว่างความต้องการด้านโครงสร้าง ความเร็วในการผลิต และต้นทุน แผ่นใยต่อเนื่องให้ความแข็งแรงที่เหนือชั้นสำหรับวัสดุผสมขั้นสูง ในขณะที่แผ่นใยสับแบบเส้นตรงให้ความสำคัญกับความคล่องตัวและความประหยัดในการใช้งานปริมาณมาก