Ydinmateriaalit – kevyet rakenteet, korkea suorituskyky


Ydinmateriaalit ovat olennainen osa sandwich-rakenteisia komposiitteja, joissa halutaan yhdistää keveys ja erinomainen mekaaninen kestävyys. Ydinaine sijoitetaan kahden lujitetun laminaatin väliin, ja se lisää rakenteen jäykkyyttä merkittävästi ilman suurta painonlisäystä. Tämä tekee niistä ihanteellisen valinnan esimerkiksi veneenrakennuksessa, kuljetusvälineissä, rakennuslevyissä ja tuulivoimaloiden osissa.

Gurit® – Ydinaineet

Gurit on tekninen johtaja ydinainemateriaalien kehittämisessä ja valmistamisessa. Ydinaineet kerroslevyrakenteessa (Sandwich-rakenne) lisäävät komposiittirakenteen jäykkyyttä ja keventävät sen painoa. Guritin laajasta valikoimasta löytyy sopiva ydinaine riippumatta spesifikaatioista ja valmistusprosesseista. Ydinaineita on saatavilla suorina ja ruudutettuina levyinä.

Ideaalinen varastointilämpötila 10 – 30 astetta ja suhteellinen kosteus alle 70 %. Suoraa auringonvaloa tulisi välttää.


                                       PH-PLAIN                                   PH-PLAIN / rei'itetty                    VIC CUT- ALIPAINEVERSIO



Leikkaukset

Tyypillisesti kompososiittirakenteet eivät ole tasomaisia, joten ydinaineiden on taivuttava rakenteen muotoon. Tämä voidaan saavuttaa lämpömuovauksella tai pituussuuntaisilla leikkauksilla. Leikkaukset helpottavat lisäksi alipaineinfuusiossa ilman liikkumista ja hartsin levittymistä.


                            SC- Single CUT                                    DC- Double CUT                                 CS- Ruudutettu




Ydinaineiden tyypillisiä ominaisuuksia 


Tiheys

kg/m³

Puristuslujuus

MPa

Puristusmoduuli

MPa

Vetolujuus

MPa

Murtovenymä

%  

Leikkauslujuus

MPa 

Liukumoduuli

MPa

Lämmönkesto

°C

Polystyreeni

28–48

0,2–0,4




0,2–0,4

0,006–0,011


Polyuretaani

32–320

0,2–5,9




0,1–3,1

1–103

135–150

PVC

40–250

0,52–6,88

29–296

0,71–7,19

6–35

0,47–4,37

15–98


Corecell M (SAN)

60–200

0,55–4,4

12–317


20–53

0,68–2,95

20–98


PMI

32–200

0,4–15,8


1,9–3,5


0,4–2,4

13–50

180–250



Lämpömuovaus

Lämpömuovausprosessissa levy taivutetaan haluttuun muotoon lämmön avulla. Guritin Corecell ja PVC ovat lämpömuovattavia ydinaineita. Suositellut lämpötilat on annettu kullekin ydinaineelle alla olevassa taulukossa. Maksimilämpötilan ylittäminen voi pehmentää ydinaineen.

Prosessi:

1.       Lämmitys

2.       Muotoilu

3.       Jälkimuotoilu

Tyyppi Tuote Lämpötila lämpömuovauksessa (°C)
Suositeltu Maksimilämpötila
Gurit® Corecell™ SAN
(styreeni akryylinitriili)		 M 110 120
Gurit® PVC
(polyvinyylikloridi)		 PVC 120 135
PVC HT 140 155
Kerdyn™ Green PET 140 160

Käsinlaminointi ja infuusio

Kaikki ydinaineet ovat huokoista materiaalia. Mitä pienempi tiheys ja isompi solurakenne, sen enemmän hartsia kuluu. Ylimääräinen hartsinkulutus riippuu myös valmistustekniikasta.

 

Prepreg/Sprint

Jokaisella ydinainetyypillä on maksimilämpötila, jonka jälkeen niiden mekaaniset ominaisuudet heikkenevät.

Tyyppi

Tuote

Normaali prosessilämpötila

Gurit® Corecell™ SAN

(styreeni akryylinitriili)

M

120 ºC 1h ajan

Gurit® PVC

(polyvinyylikloridi)

PVC

ei suositella prepreg prosessiin


PVC HT

120 ºC 1h ajan


Keskeisimmät ydinaineet

PVC-vaahtolevyt

PVC- ydinaine on nykyään veneenrakennuksessa ja – korjauksessa yksi perusraaka-aineista. Levyt sopivat erinomaisesti keveyttä ja lujuutta vaativiin kohteisiin – erityisesti veneisiin, jossa edellytetään laminaatilta hyvää väsymislujuutta ja mahdollisimman pientä veden imeytymistä. PVC-vaahto sopii käytettäväksi kaikkien yleisimpien hartsien kanssa.

Ominaisuuksia:

  • Erinomainen kemikaalien kesto
  • Itsestään sammuva
  • Soveltuu kaikkiin kerroslevyrakenteisiin

 

PET-vaahtolevyt:

  • Gurit® KerdynTM Green ydinaine: valmistettu 100 % kierrätetystä materiaalista
  • Korkea prosessointilämpötila
  • Erinomainen kemikaalien kesto
  • Hyvä tarttuvuus ja mekaaniset ominaisuudet
  • Kierrätettävä
  • Hartsia imeytyy vähän

 

Ydinainehuopa SphereCel

Täytetty ydinainehuopa kerroslevyrakenteisiin

SphereCel ydinainehuovat on tehty kuitukankaasta (lasikuitu) ja mikropalloista. Niitä käytetään, kun halutaan nopeasti kasvattaa lujitemuovirakenteen paksuutta ja jäykkyyttä. Ydinainehuopaa käytetään yleensä muutaman mm paksuisena, ja sillä pystyy valmistamaan suoria tai monimuotoisia laminaatteja. Sen käyttö tekee laminaatista jopa 40-60 % kevyemmän kuin käytettäessä tavallista katkokuitumattoa.


Balsapuu

Luonnollinen ja erittäin luja ydinmateriaali, jolla on hyvä puristus- ja leikkauslujuus. Soveltuu erityisesti vaativiin kuormituksiin ja kosteisiin olosuhteisiin.

 

Varastossamme on laaja valikoima erikokoisia levyjä. Jos olet kiinnostunut, ole suoraan yhteydessä kevra@kevra.fi tai 09 6126820 niin kerromme lisää.

Lisätietoa:

Core Brochure  

Structural Core Processing Guide