Fiberarmerade kompositer (FRC) består av två eller flera komponenter: en matris och en armering. Matrisen är vanligen en polymer, metall eller keramik som binder samman armeringen och skyddar den mot miljöskador. Armeringen är typiskt en fiber — kol, glas eller aramid — som ger kompositen dess hållfasthet och styvhet.
Tillverkningen av FRC delas upp i fyra huvudsteg: fiberförberedelse, matrisförberedelse, fiberimpregnering och konsolidering av kompositen.
Fiberförberedelse
Det här steget innebär att välja den fibertyp, fiberform och fiberorientering som används i kompositen. Fibertypen styr kompositens mekaniska och termiska egenskaper — draghållfasthet, modul, värmeutvidgningskoefficient. Fiberformen kan vara kontinuerlig eller diskontinuerlig, beroende på kompositens önskade form och storlek. Fiberorienteringen kan vara enkelriktad, tvåriktad eller flerriktad, beroende på belastningsförhållanden och konstruktionskrav.
Matrisförberedelse
Det här steget innebär att välja den matristyp och matrisform som används i kompositen. Matristypen påverkar de kemiska och fysikaliska egenskaperna — korrosionsbeständighet, densitet, smältpunkt. Matrisformen kan vara flytande eller fast, beroende på bearbetningsmetod och härdningsförhållanden. Flytande matriser är vanligen härdplastpolymerer som kräver värme eller kemiska medel för att härda och stelna; fasta matriser är vanligen termoplastpolymerer eller metaller som kräver värme och tryck för att smälta och flyta.
Fiberimpregnering
Det här steget förenar fibrerna och matrisen till en förform eller en prepreg. En förform är en halvfabrikat med den färdiga kompositens form och mått men som ännu inte härdats eller konsoliderats. En prepreg är en förimpregnerad fiber som är delvis härdad eller stabiliserad och kan lagras för senare användning. Metoder för att impregnera fibrer med matriser är bland annat handuppläggning, sprutuppläggning, filamentlindning, pultrusion, resin transfer molding, vakuuminfusion, autoklavgjutning, pressgjutning, formsprutning och stampformning.
Konsolidering av kompositen
Det här slutsteget tillför värme och tryck till förformen eller prepregen, vilket härdar och binder samman fibrerna och matrisen till en solid komposit. Härdning innebär kemiska reaktioner som tvärbinder matrisens molekyler till ett styvt nätverk; bindning innebär fysikaliska samspel som får fibrer och matris att fästa vid varandra. Den här konsolideringsprocessen styr kompositens kvalitet och prestanda — hålrumshalt, hartsfördelning, fibervolymandel, gränsytehållfasthet och restspänning.