Kompozity vyztužené vlákny (FRC) se skládají ze dvou nebo více složek: matrice a výztuže. Matrice je obvykle polymer, kov nebo keramika, která výztuž spojuje a chrání ji před poškozením prostředím. Výztuží je typicky vlákno — uhlíkové, skleněné nebo aramidové —, které kompozitu dává pevnost a tuhost.
Výroba FRC se dělí na čtyři hlavní kroky: příprava vláken, příprava matrice, impregnace vláken a konsolidace kompozitu.
Příprava vláken
Tento krok zahrnuje výběr typu, formy a orientace vláken použitých v kompozitu. Typ vlákna určuje mechanické a tepelné vlastnosti kompozitu — pevnost v tahu, modul, součinitel tepelné roztažnosti. Forma vlákna může být souvislá nebo nespojitá podle požadovaného tvaru a velikosti kompozitu. Orientace vláken může být jednosměrná, dvousměrná nebo vícesměrná podle podmínek zatížení a požadavků na návrh.
Příprava matrice
Tento krok zahrnuje výběr typu a formy matrice použité v kompozitu. Typ matrice ovlivňuje chemické a fyzikální vlastnosti — odolnost proti korozi, hustotu, bod tání. Forma matrice může být kapalná nebo pevná podle způsobu zpracování a podmínek vytvrzování. Kapalné matrice jsou obvykle termosetové polymery vyžadující k vytvrzení a ztvrdnutí teplo nebo chemická činidla; pevné matrice jsou obvykle termoplastické polymery nebo kovy vyžadující k roztavení a tečení teplo a tlak.
Impregnace vláken
Tento krok spojuje vlákna a matrici do předlisku nebo prepregu. Předlisek je polotovar s tvarem a rozměry konečného kompozitu, ale ještě nevytvrzený ani nezkonsolidovaný. Prepreg je předimpregnované vlákno, které je částečně vytvrzeno nebo stabilizováno a lze jej uložit pro pozdější použití. Metody impregnace vláken matricemi zahrnují ruční laminování, stříkané laminování, navíjení vláken, pultruzi, přetlačování pryskyřice, vakuovou infuzi, tváření v autoklávu, lisování, vstřikování a tváření razníkem.
Konsolidace kompozitu
Tento závěrečný krok aplikuje teplo a tlak na předlisek nebo prepreg, čímž se vlákna a matrice vytvrdí a spojí do pevného kompozitu. Vytvrzování zahrnuje chemické reakce, které zesíťují molekuly matrice do tuhé sítě; spojování zahrnuje fyzikální interakce, které vlákna a matrici k sobě přilnou. Tento konsolidační proces utváří kvalitu a výkon kompozitu — obsah dutin, rozložení pryskyřice, objemový podíl vláken, pevnost na rozhraní a zbytkové pnutí.