Ударопрочный композит(состав)

Monah

Многоуважаемые мастера композитных и технологий.
Друг порекомендовал ваш сайт (со словами -там знают про композиты почти все)
Собссно я к вам за советомB-)

Лелею давненько я задумку сделать себе экипировку (мотоциклист я) и инженерная жилка не дает мне покоя.
С начала думал, че проще, купить карбон сделать слепки с тельца и погнали… чуть было не накосорезил ибо чистый карбон не оказался панацеей…

Посоветуйте в какую сторону смотреть. А то может и вовсе я зазря зациклился на карбоне и карбоновыкевлароввых составах…
От конечного материала нужна легкость,ударопрочность, стойкость к истиранию (об асфальт)
Ну и еще вопрос в догонку… я не могу примерно представиьт сколько мне слоев нужно чтобы получить приемлемую прочность… Защита будет делаться под человека примерно 55-65 кг
П.С. Поиск пользовал и гдето с неделю копал этот раздел вдоль и поперек, схожие темы есть но не те что нужно.
Заранее спасибо. Уже очень много почерпнул из вашего сообщества

МАЯТНИКФУКО

Вряд ли кто-нибудь скажет: “столько слоёв такой толщины будет достаточно” кроме тех кто эти девайсы уже лепит. Косвенно можно определиться по весу или по толщине готовой корки примерно принимая, что смола и тряпки по весу равны.
Что касается живучести, то кевларо-угольная рогожа, полагаю, вне конкуренции. И всё же ни один композит не будет царапать асфальт бесследно для себя.😃

vladimir_ivanovo

конечно если бюджет позволяет, то углеволокно или кевлар дело хорошее, но следует учесть то, что карбон хорошо работает лишь на сжатие, а на изгиб не работает совсем, хрупкий как лед, и это не спроста, это и предусмотрено, пример: кузов из карбона автомобиля при ударе крошится, но принимает удар на себя и гасит его, кузов из стеклопластика лишь деформируется и отражает удар, т.е. можно вообще в неведомые дали улететь. В Вашем случае, как раз лучше будет стеклопластик (в личке могу подсказать), есть и материалы в продаже как раз под Ваши требования, можно и толщину расчитать, если математику выложите.
PS: стеклопластик сами понимаете раз в 6 тяжелей будет

Wit
vladimir_ivanovo:

но следует учесть то, что карбон хорошо работает лишь на сжатие, а на изгиб не работает совсем, хрупкий как лед,

Может всё с точностью до наоборот? 😁
Защитные нашлёпки лучше всего делать из гибридных тканей сэндвичем и учитывать то, что “если что” то они всё равно разовые. Делать самому, так что бы легко, ударопрочно и об асфальт не тёрлось (а если об асфальт, то тереться всё равно будет, вопрос только в том как, сразу до дыр или нет), то без нормальной оснастки ну ооочень гиморойно…

LehaBarnaul

В качестве опоры под асфальт фторопласт должен подойти, поверх композитов.

Monah

Панацеи не ищу. Защита вообще вещь одноразовая, примерно как шлем байкерский. Она должна отработать(принять удар, распределить его по площади элемента, устоять при скольжении по асфальту) недопустимо чтобы элемент раскололся что можно получить при изготовлении элемента защиты целиком из карбона ибо осколки могут нанести травмы более опасные чем чем сам удар.

Недавно краем глаза по дискавери видел передачу про то как строят аэробусы. В кратце фюзеляж наматывался слоями, слой полимера слой тонкого дюраля все это проклеивается.
Возможно ли нечто подобное повторить с карбонкевларовым составом и на элементе не похожем на трубу фюзеляжа(все ж как не крути, а там труба как бы замкнутый контур, а слои пластины при воздействии на неё будут смещатся(но эт ток мои предположения) ). Например армировать сендвич скажем перфорированными пластинами(сеткой) дюрался, титана и тд. или это приведет к расщеплению этого сендвича при ударе.
Пока полагаю что оптимальная компоновка это несколько внешних слоев карбона для создания прочностного каркаса и примерно столько же внутренних карбонкевларовых слоев чтобы они не пустили внутрь осколки карбона которые образуются при ударе

стеклоткань слишком тяжела увеличение массы добавляет инерции которая может быть фатальной. Статистика по авариям говорит что хуже всего в дтп толстым и худым людям. Толстые ломают сами себя своей инерцией, у худых нет защитного мышечного каркаса прикрывающего кости и органы
от фторопласта решил отказатсья на нем можно ускользить куда нить ооочень далеко, а его прочностные характеристики оставляют желать лучшего к тому же, его фик приклеишь.

LehaBarnaul

Если использовать металл в качестве наполнителя, можно сделать в нем небольшие отверстия, для связи слоев композита. Почему бы эти детали также не обмотать, как на самолете.

vladimir_ivanovo

когда я другу на машине бампер ремонтировал ( машина обняла им столб) восстанавливал половину по памяти друга и применил стеклопластик, так вот после этого специально проверяли на прочность молотком😁, и вывод таков: если лоб в лоб с камазом, то только бампер и останется. Композитами я занимаюсь профессионально, проводили эксперименты с карбоном, кевларом (гибрид) и стеклопластиком на критический угол излома, карбон карбоном всем хорош легкий, жесткий, упругий, красивый что немаловажно но стеклопластик в сравнении можно и кольцом согнуть. Для повышения истираемости можно гелькоуты применить на изделии типа S12, коэф. более 90 по Шору, и критическая температура до 140* (проверено), цена около 15 европейских монет за кг.

Коли бюджет позволяет, изготавливайте из гибридных тканей-легко, прочно, красиво!

boroda_de
Monah:

Защита будет делаться под человека примерно 55-65 кг

Купите фирменную. Дешевле и лучше выйдет. Под один экземпляр стоит заморачиваться, если хотите технологию на своих и чужих ошибках выучить.

vladimir_ivanovo

действительно! правда если заморочиться и сделать хорошую оснастку, то можно и под заказ их выпускать, еще и на новый мопед заработаете:)

Monah
vladimir_ivanovo:

действительно! правда если заморочиться и сделать хорошую оснастку, то можно и под заказ их выпускать, еще и на новый мопед заработаете:)

у меня это не цель заработать ) хотя в дальнейшем как знать… Здесь больше желание избавиться от идеи фикс 😵 . У меня много друзей товарищей побилось вот как то и зацепился за эту идею которая переросла в рисунки а сейчас первые формы из папье маше. Следующий этап стеклоткань. а потом уже все по взрослому попробую
“Уже готовые” изделия … может и хороши но сообразно мему пониманию не дают то что я хочу получить … к тому же это массовое производство а там критерии немного иные.

Так, вернемся к вопросам… Какие преимущества может дать армирование скажем дюралем или титаном… не ищу ли я от добра добра … а то не получится ли так что 2…4 слоя карбонкевлара перекроют по прочностным характеристикам такой же по толщине слой металопластины или сетки?

a-composit
Monah:

Друг порекомендовал ваш сайт (со словами -там знают про композиты почти все)
Собссно я к вам за советомB-)

Мил человек,я сам мотоциклист,сейчас делаю спортивный пластик (смолой для лопастей ветряков)на Файер 09-10года.Но это по защите мота.
По карбону в чистом виде не обольщайтесь,его ж не зря запретили в защите,т.к. мильен угольных иголок из мяса не вытаскивают,а вырезают, вместе с мясом 😃
Комбезы отработаны на соревнованиях,своими изысками только навредите себе и окружающим.

Пушистый_хвост

Самая надежная защита должна быть обычно под шлемом. Т.е.головой думать надо, а не надеяться на прочный панцирь. Энергия на прямую зависит от массы и в квадрате от скорости. При мгновенной погащенной скорости тела, повреждения внутренних органов будет фатальными, хотя защита может быть как новая. Т.ч. лучше бесконечно скользить, стачивая защиту.
И сомневаюсь я очень сильно, что на сегодняшний день еще не сделана оптимальная амуниция. Панацеи все равно нет и не будет. ИМХО.
По материалу уже сказали - карбон кевлар. Думается ничего лучшего, на данном этапе, не потребуется. Всякие металлы внутри композита не нужны. Снаружи, для истирания и скольжения - пожалуйста.

a-composit
Пушистый_хвост:

головой думать надо, а не надеяться на прочный панцирь.

+1
Знакомый погиб,вовремя спрыгнул с мота,кувыркаясь наткнулся на столб,солнечным сплетением.Вроде все правильно сделал(что спрыгнул сам),только минутой раньше он от ментов угонял и в повороте передача вылетела(лень ремонтировать было коробку)И так в каждом случае.
Еж ли господь решил наказать,лишает разума…,панцирь точно не спасет😁

Monah
a-composit:

Мил человек,я сам мотоциклист,сейчас делаю спортивный пластик (смолой для лопастей ветряков)на Файер 09-10года.Но это по защите мота.
По карбону в чистом виде не обольщайтесь,его ж не зря запретили в защите,т.к. мильен угольных иголок из мяса не вытаскивают,а вырезают, вместе с мясом 😃
Комбезы отработаны на соревнованиях,своими изысками только навредите себе и окружающим.

Еще раз повторю… я и не обольщаюсь. Собссно для этого и за советом обратился.
Про чистый карбон уже все уяснил до того как задать вопрос. Спасибо за Ваше дополнение в палне осколков (иголочек).

Тогда так. не будут ли те же самые иголочки получается из карбонкевларового состава.

Про комбезы не соглашусь. Не было бы пытливых умов, все бы до сих пор катались в кожанных хромовых сапогах и крагахи шлем был бы не интеграл а горшок пластмасовый.

a-composit
Monah:

Тогда так. не будут ли те же самые иголочки получается из карбонкевларового состава.

кевлар обламает иголочки:)(материал совсем не для красоты,как в основном считают)
в интегралах вроде все ездят,в остальном,удобство тоже у вас на первом месте стоит,лучше кожи со вставками пока нет(если обсуждаем доступные технологии)
я тоже как то ломал голову на эту тему,гонцы просто посоветовали учиться падать,тьфу тьфу,опыт был 😆,покувыркался,но менять защиту так рука и не поднялась
так сказать из личного опыта,вовсе не поумничать
с уважением

boroda_de
a-composit:

лучше кожи со вставками пока нет

+1
Кенгурячьей кожи

Monah

По осведомленности в контексте кожи начинаю подозревать что тут байкеров изрядное число обитает.

kapraldmb07

кевлар в комбинации с углем, уголь внутри между внешними слоями кевлара в соотношении четверть, обьемность ,ребра жосткости. кевлар об асфальт на истирание покажет себя лучше всего его не порвет ни при каких вариантах а уголь внутри для прочности, для элементов с возможностью обьма внутри сэндвич после уголь, внешний кевлар.

JonsonSh

Че то про “соты” никто не пишет. Если их использовать совместно с кевраром и углем, то точно будет бронепоезд, притом не слишком тяжелый.

a-composit

Бронепоезда и не будет,соты/уголь сделан автомобиль год назад forum.rcdesign.ru/f6/thread18...ml#post1923236 ,легко но не для ударов,доступнее и лучше коремат,но исключительно под вакуум.
Потом, толстые накладки на себя надевать…
Опять же,если валишься с мота,можно принципиально упереться ладонью в асфальт и тереть до победного,тогда плитки с челнока понадобятся,ни кто ж так не делает,рулить та тоже хочется комфортно.

Mucha_cho

Думается, что защита для мотоциклиста слишком сложная штука, и что на бытовом уровне создать что-то близкое по характеристикам защиты к серийному образцу практически нереально. В серийных моделях, которые щупал, применялось углеволокно по крайней мере на видимой части сэндвича. Толщина сэндвича более 4мм. Вот о чем речь (стоимость порядка 20000RUR за пару):
Fox - 2010 Pod MX Knee Brace

Другой пример, тоже углеволокно, EVS

17 days later
Monah

Спасибо всем. Общее и во многих вопросах детальное(спасибо многоуважаемому Wit) понимание решения поставленной задачи.
Пока ковыряюсь с моделью на носу подготовка мастер модели.
Результаты по завершению выставлю на суд общественныйB-)