KAPITEL 9. FIBERARMERAD PLAST, MATERIAL

1. Målsättning
2. Hänvisningar
3. Dokumentation
4. Hartser
5. Fiberarmering
6. Kompabilitet mellan fibrer och harts
7. Mekaniska värden av laminat
8. Fastställande av laminatets mekaniska värden genom prov
9. Fastställande av laminatets mekaniska värden på basen av nominell fiberhalt
10. Sandwich kärnmaterial
11. Mekaniska värden för sandwich kärnmaterial
12. Mekaniska värden för dimensionering
13. Lim
14. Andra material
 

 Ändamålet med detta kapitel är att ge minimikrav för armerade plastmaterial samt att ge möjligast entydiga anvisningar för bestämning av de mekaniska värdena som används vid dimensionering av hållfasthetsstrukturen.

Detta kapitel skall användas tillsammans med kapitel 7 (Dimensionerande belastningar), 8 (konstruktionsprinciper, armerad plast), 10 (Dimensionering av båtar av armerad plast) och 11 (Produktion av båtar av armerad plast).

  2. Hänvisningar

I detta kapitel hänvisas till följande internationella standarder:

3. Dokumentation

För dokumentation och verifiering av kraven i detta kapitel skall det finnas följande dokument:

• Produktblad el.dyl. av använda råmaterial;
• Rapporter över eventuella laminatprov.

 4. Hartser

4.1.  Hartser som används i hållfasthetskonstruktionen skall uppfylla standarden ISO 12215-1 krav för "Resin Type A".

 5. Fiberarmering

5.1 Fiberarmering som används i hållfasthetskonstruktionen skall uppfylla standarden ISO 12215-1 krav.

 6. Materialens lämplighet och inbördes kompabilitet

6.1. Det bör finnas dokumentation som visar att ifrågavarande material lämpar sig för tillämpningen i de förväntade bruksförhållandena.

6.2. Ytbehandlingen hos fibrerna skall vara kompatibel med det harts som används.

6.3. Ortoftalsyrabaserad harts skall inte användas tillsammans med pulverbunden matta.

 7. Mekaniska värden av laminat

7.1. Följande värden gäller för glasfiberarmerade polyesterlaminat om inte annat nämns. Mekaniska värden för andra laminat skall bestämmas enligt ISO 12215-5. De mekaniska värdena skall uppfylla följande minimikrav:

• Draghållfasthet s_T = 80 MPa
• Elasticitetsmodul, drag E_T = 6350 MPa
• Böjhållfasthet, s_B = 135 MPa
• Skjuvhållfasthet i laminatets plan t_XY = 50 MPa
• Interlaminär skjuvhållfasthet, t_XZ och t_YZ = 15 MPa

7.2. De mekaniska värdena kan bestämmas medelst prov eller med beräkningsmetoden som presenteras i paragraf 9.

 8. Fastställande av laminatets mekaniska värden genom prov

8.1. Då laminatets mekaniska värden fastställs genom prov, skall för tillverkning av provbitarna användas samma prosesser och produktionsförhållanden som vid tillverkning av båten.

8.2. De relevanta värdena skall bestämmas i laminatets båda huvudriktningar. Enkelriktade laminat behöver provas bara i en riktning. Provbitarna skall inte ha gel- eller topcoat.

8.3. Dragbrottspänning och -modul skall bestämmas enligt standarden ISO 527-1 och ISO 527-4.

8.4. Tryckhållfasthet skall bestämmas med ASTM D 3410.

8.5. Böjhållfasthet skall bestämmas enligt ISO 178. Böjbrottspänningen skall bestämmas så att laminatets utsida (=båtens utsida) är utsatt för dragspänning.

8.6. Skjuvspänning i laminatets plan skall bestämmas enligt ASTM D 4255.

8.7. Interlaminär skjuvspänning skall bestämmas enligt standarden ASTM D3846.

9. Fastställande av laminatets mekaniska värden på basen av nominell fiberhalt

9.1. Laminatets mekaniska egenskaper får också bestämmas på basen av en för ifrågavarande laminatuppbyggnad och produktionssätt typisk fiberhalt.

9.2. Nominall fiberhalt

Den nominella fiberhalten, y, uttryckt i vikt-procent, skall bestämmas enligt följande. De givna formlerna gäller för glasfiberarmerade polysterlaminat. För andra laminat skall den nominella fiberhalten bestämmas enligt ISO 12215-5.

• Huggen matta CSM, y =30%
• Kombination CSM/ vävd roving, y=46-18∙R, där R =andel CSM
• Multiaxialmattor, y=50%
• UD-laminat, y=55%

9.3. Laminatets mekaniska värden

Laminatets mekaniska värden bestäms med Figurerna 9.1...9.6 som funktion av den nominella fiberhalten som bestämts enligt paragraf 8.2. Figurerna gäller laminat som innehåller huggen matta och balanserad rovingväv i kombination samt enkelriktade laminat. Mekaniska värden för "Double Bias" (±45 graders fibrer) och multiaxiallaminat bestäms enligt ISO 12215-5.

Det är att observera, att de från Figurerna 9.1...9.6 erhållna värdena skall korrigeras enligt paragraf 12 för användning i dimensionering.

9.4. Konvertering av laminattjocklek till fiberytvikt

Vi bedömning av överensstämmelse med kraven i kapitel 10, skall laminattjocklekskravet konverteras till fiberytvikt enligt figur 9.8 på basen av den nominella fiberhalten (se 8.2).

Till sidans början

10. Sandwich kärnmaterial

10.1. Sandwich kärnmaterial som används i bärande konstruktioner skall uppfylla standarden 12215-2 som "Grade 1" kärnmaterial.

11. Mekaniska värden för sandwich kärnmaterial

11.1. Om det inte för den batch av kärnmaterialet som används för den aktuella båten görs mekaniska prov, skall kärnmaterialets mekaniska värden bestämmas som funktion av material, brottöjning och densitet enligt Figurerna 9.8...9.11.

12. Mekaniska värden för dimensionering

12.1. De mekainska värden som skall användas för dimensionering enligt Kapitel 10, beror på hur man i produktionen försäkrar sig om att de projekterade värdena uppnås.

12.2. Ifall de mekaniska värdena har fastställts genom prov, och laminatuppbyggnaden för ifrågavarande del motsvarar den i provet, skall de mekaniska värdena för dimensionering vara:

• För drag-, tryck, böj och skjuvhållfasthet, 90% av medeltalet i provet eller medeltalet minus 2 gånger standarddeviationen om detta leder till ett lägre värde;
• För elasticitetsmoduler tas medeltalet i provet.

12.3 Om det inte har gjorts materialprov, men det i produktionen sker regelbunden uppföljning av uppnådd fiberhalt, skall för dimensionering användas värdena erhållna enligt paragraf 8 okorrigerade.

12.4. Om det inte gjort vare sig materialprov eller uppföljning av uppnådd fiberhalt, erhålles mekaniska värden för dimensionering av laminat genom att multiplicera värdena enligt paragraf 8 med 0,8.

12.5. För sandwich kärnmaterial skall värdena enligt paragraf 11 användas direkt för dimensionering.

13. Lim

13.1. Lim som används i bärande konstruktioner skall vara utvecklade för ifrågavarande applikation och material.

13.2. Limmassor för att limma sandwich ytksikt mot kärnmaterialet skall vara utvecklade för nämnda applikation eller limmassa blandad av samma hartstyp som använts i ytskikten.

14. Andra material

14.1. Plywood skall vara vattenfast enligt limklass WBP i enlighet med del 8 i standard B.S. 6566.

14.2. Material, som används inuti laminat såsom förstärkningar el.dyl. skall uppfylla ISO 12215-3.

Figur 9.1. Dragbrottspänning som funktion av fiberhalt, CSM/rovingväv- och UD-laminat.

Figur 9.2. Tryckbrottpänning som funktion av fiberhalt, CSM/rovingväv- och UD-laminat.

Figur 9.3. Böjbrottspänning som funktion av fiberhalt, CSM/rovingväv- och UD-laminat.

Figur 9.4. Elasticitetsmodul som funktion av fiberhalt, CSM/rovingväv- och UD-laminat.

Figur 9.5. Skjuvbrottspänning i laminatets plan som funktion av fiberhalt, CSM/rovingvävlaminat.

Figur 9.6. Interlaminär skjuvbrottspänning som funktion av fiberhalt, CSM/rovingvävlaminat.

Figur 9.7. Fiberytvikt/ mm laminat som funktion av fiberhalt, CSM/rovingväv-  och UDlaminat.

Figur 9.8. Skjuvhållfasthet hos olika sandwich kärnmaterial som funktion av densiteten.

Figur 9.9. Skjuvmodulen hos olika sandwich kärnmaterial som funktion av densiteten.

Figur 9.10. Tryckhållfasthet hos olika sandwich kärnmaterial som funktion av densiteten.

Figur 9.11. Tryckmodulen hos olika sandwich kärnmaterial som funktion av densiteten.

Sivun alkuun