
Fiberarmerede kompositter (FRC’er) består af to eller flere komponenter: en matrix og en armering. Matrixen er normalt en polymer, et metal eller keramik, der binder armeringen sammen og beskytter den mod miljøskader. Armeringen er typisk en fiber — kulstof, glas eller aramid — der giver kompositten dens styrke og stivhed.
Fremstilling af FRC’er deler sig i fire hovedtrin: fiberklargøring, matrixklargøring, fiberimprægnering og konsolidering af kompositten.
Fiberklargøring
Dette trin omfatter valg af den fibertype, -form og -orientering, der bruges i kompositten. Fibertypen former kompositens mekaniske og termiske egenskaber — trækstyrke, modul, termisk udvidelseskoefficient. Fiberformen kan være kontinuerlig eller diskontinuerlig afhængigt af kompositens ønskede form og størrelse. Fiberorienteringen kan være unidirektionel, bidirektionel eller multidirektionel afhængigt af belastningsforhold og designkrav.
Matrixklargøring
Dette trin omfatter valg af den matrixtype og -form, der bruges i kompositten. Matrixtypen påvirker kemiske og fysiske egenskaber — korrosionsbestandighed, densitet, smeltepunkt. Matrixformen kan være flydende eller fast afhængigt af bearbejdningsmetoden og hærdeforholdene. Flydende matrixer er normalt hærdeplastpolymerer, der kræver varme eller kemiske midler for at hærde og størkne; faste matrixer er normalt termoplastiske polymerer eller metaller, der kræver varme og tryk for at smelte og flyde.
Fiberimprægnering
Dette trin kombinerer fibre og matrix til en forform eller en prepreg. En forform er et halvfabrikat med den endelige komposits form og dimensioner, men endnu ikke hærdet eller konsolideret. En prepreg er en præimprægneret fiber, der er delvist hærdet eller stabiliseret og kan opbevares til senere brug. Metoder til imprægnering af fibre med matrixer omfatter håndoplægning, sprøjteoplægning, filamentvikling, pultrusion, harpiksinjektion (RTM), vakuuminfusion, autoklavestøbning, presning, sprøjtestøbning og stempelformgivning.
Konsolidering af kompositten
Dette sidste trin påfører varme og tryk på forformen eller prepreggen og hærder og binder fibrene og matrixen til en massiv komposit. Hærdning omfatter kemiske reaktioner, der tværbinder matrixens molekyler til et stift netværk; binding omfatter fysiske vekselvirkninger, der får fibre og matrix til at hænge sammen. Denne konsolideringsproces former kompositens kvalitet og ydeevne — hulrumsindhold, harpiksfordeling, fibervolumenandel, grænsefladestyrke og restspænding.