Właściwości konstrukcyjne laminatów

Mamy wiele różnych laminatów, a jednym z nich jest np. drewno, będące produktem całkowicie naturalnym, w którym pojedyncze włókna celulozowe są ze sobą zespalane w większe  struktury poprzez tzw. ligninę. My jednak w tym miejscu zajmiemy się laminatami sztucznymi produkowanymi przez przemysł chemiczny i wytwarzanymi, najogólniej rzecz ujmując, z różnego rodzaju włóknistych materii przesycanych syntetycznymi żywicami. W takim też tylko ujęciu będziemy w dalszym ciągu naszego artykułu używali pojedynczego słowa „laminat”.

Typy laminatów

Laminaty, najczęściej w postaci gotowych już wyrobów, otrzymujemy przy użyciu różnych technologii, z których bodaj czy nie najbardziej popularną jest ręczne przesycanie syntetyczną żywicą układanych na formie (tzw. kopycie) krzyżujących się warstw mat lub tkanin szklanych. Przykładem takiej produkcji mogą być chociażby kadłuby łodzi. W większych zakładach oczywiście cały taki proces jest zautomatyzowany. Większość popularnych laminatów wytwarzana jest z włókien mineralnych pochodzenia naturalnego, głównie z włókna szklanego, rzadziej z włókien sztucznych. Dla bardzo specjalnych zastosowań produkowane są także tzw. laminaty hi-tech z użyciem włókien węglowych, aramidowych czy z monokryształów boru, a także ceramicznych i metalowych. Zasadniczym kryterium, wedle którego klasyfikujemy laminaty, są użyte do ich produkcji żywice. Zgodnie z tym wyróżniamy między innymi laminaty:

• fenolowe,
• melaminowe,
• melaminowo-mocznikowe,
• poliestrowe,
• epoksydowe,
• winylo-estrowe.

Jako bardzo konkretne rodzaje laminatów można wymienić np. tekstolit, bakelit czy pręty polimidowe. Stosownie do użytych w procesie produkcji materiałów, otrzymujemy laminaty o różnych właściwościach konstrukcyjnych. O najistotniejszych z nich opowiadali nam specjaliści z firmy Centrum Uszczelnień z Wolbromia.

Charakterystyka mechanicznej wytrzymałości laminatów

Najistotniejszą właściwością laminatów jest tzw. anizotropowość mechaniczna, która sprawia, że ich wytrzymałość i sztywność jest bezpośrednio uzależniona od kierunku ułożenia w nich włókien. Jako że siły rozciągające działają wzdłuż owych włókien, to laminat złożony z wielu krzyżujących się z sobą warstw tkanin zespolonych żywicowym lepiszczem staje się niezwykle wytrzymałym materiałem odpornym na siły rozrywające i zginające w każdym kierunku. To sprawia, że konstrukcje wykonane z laminatów z zasady są znacznie lżejsze i trwalsze niż większość podobnych tworów wyprodukowanych z materiałów jednorodnych. Warto wiedzieć także, że również sama żywica, oczywiście podana w odpowiednich proporcjach, wzmacnia odporność laminatu na siły ściskające, co można porównać do roli, jaką w pewnego rodzaju konstrukcjach odgrywa chociażby szczeliwo szklane splatane z przędzy mineralnej.