CFRP-ийн эцсийн гарын авлага: Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцар/полимер

Нийлмэл материал тасралтгүй хөгжихийн хэрээр шилэн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцараас гадна нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцар, борын эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцар гэх мэт материалууд гарч ирэв.Нүүрстөрөгчийн шилэн хүчитгэсэн полимер нийлмэл материал (CFRP) нь бидний өдөр тутмын амьдралд хэрэглэгддэг олон төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг хөнгөн бөгөөд бат бөх материал юм.Энэ нь карбон файберыг бүтцийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг шилэн материалаар бэхжүүлсэн нийлмэл материалыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг нэр томъёо юм.

Агуулгын хүснэгт:

1. Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн полимер бүтэц
2. Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцарыг хэвлэх арга
3. Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн полимерийн шинж чанар
4. CFRP-ийн давуу тал
5. CFRP-ийн сул талууд
6. Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцар хэрэглээ

Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн полимер бүтэц

Нүүрстөрөгчийн шилэн материалыг тодорхой чиглэлд байрлуулж, наалдсан полимер материалыг ашиглан үүссэн материал юм.Нүүрстөрөгчийн шилэн диаметр нь маш нимгэн, ойролцоогоор 7 микрон боловч түүний хүч чадал нь маш өндөр юм.

Нүүрстөрөгчийн файберээр бэхжүүлсэн нийлмэл материалын хамгийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь карбон файбер утас юм.Нүүрстөрөгчийн судлын үндсэн түүхий эд нь преполимер полиакрилонитрил (PAN), район эсвэл нефтийн давирхай юм.Дараа нь нүүрстөрөгчийн утаснуудыг нүүрстөрөгчийн шилэн эд ангиудын химийн болон механик аргаар нүүрстөрөгчийн шилэн даавуугаар хийдэг.

Холбогч полимер нь ихэвчлэн эпокси зэрэг халуунд тэсвэртэй давирхай юм.Заримдаа поливинил ацетат эсвэл нейлон гэх мэт бусад термосет эсвэл термопластик полимерүүдийг ашигладаг.Нүүрстөрөгчийн утаснаас гадна нийлмэл материал нь арамид Q, хэт өндөр молекул жинтэй полиэтилен, хөнгөн цагаан эсвэл шилэн утас агуулсан байж болно.Эцсийн нүүрстөрөгчийн файбер бүтээгдэхүүний шинж чанар нь холбох матрицад оруулсан нэмэлтүүдийн төрлөөс хамаарна.

Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцарыг хэвлэх арга

Нүүрстөрөгчийн файбер бүтээгдэхүүн нь янз бүрийн процессын улмаас үндсэндээ ялгаатай байдаг.Нүүрстөрөгчийн файберээр бэхжүүлсэн полимер материалыг бүрдүүлэх олон арга байдаг.

1. Гараа хэвтүүлэх арга

Хуурай арга (урьдчилан бэлтгэсэн дэлгүүр) ба нойтон арга (ашиглах шилэн даавуу, давирхайг наасан) гэж хуваана.Гараар хэвтүүлэх аргыг шахаж хэвлэх гэх мэт хоёрдогч хэвлэх процесст ашиглахаар бэлтгэхэд мөн ашигладаг.Энэ арга нь нүүрстөрөгчийн шилэн даавууг хэвэнд нааж эцсийн бүтээгдэхүүн үүсгэдэг.Үүссэн материалын бат бөх, хөшүүн байдлын шинж чанарыг даавууны утаснуудын тэгш байдал, нэхэхийг сонгох замаар оновчтой болгодог.Дараа нь хэвийг эпоксиоор дүүргэж, дулаан эсвэл агаараар хатаана.Энэхүү үйлдвэрлэлийн аргыг ихэвчлэн хөдөлгүүрийн таг гэх мэт ачаалалгүй эд ангиудад ашигладаг.

2. Вакуум үүсгэх арга

Ламинжуулсан препрегийн хувьд тодорхой процессоор шахаж хэвэнд нь ойртуулж, тодорхой температур, даралтын дор хатууруулж хэлбэржүүлэх шаардлагатай.Вакуум уутны арга нь вакуум насосыг ашиглан үүссэн уутны дотор талыг нүүлгэн шилжүүлдэг бөгөөд уут болон хэвний хоорондох сөрөг даралт нь даралт үүсгэдэг тул нийлмэл материал нь хэвэнд ойрхон байна.

Вакуум уутны аргын үндсэн дээр вакуум уут-автоклав үүсгэх аргыг хожим гаргаж авсан.Автоклав нь зөвхөн вакуум ууттай аргуудаас илүү өндөр даралт, дулааны эд ангиудыг (байгалийн аргаар хатууруулахын оронд) эдгээдэг.Ийм хэсэг нь илүү нягт бүтэцтэй, гадаргуугийн чанар сайтай, агаарын бөмбөлгийг үр дүнтэй арилгаж чаддаг (бөмбөлөг нь тухайн хэсгийн бат бөх байдалд ихээхэн нөлөөлнө), ерөнхий чанар нь илүү өндөр байдаг.Үнэн хэрэгтээ вакуум уутлах үйл явц нь гар утасны хальс наахтай төстэй юм.Агаарын бөмбөлгийг арилгах нь гол ажил юм.

3. Шахалтын хэлбэрт оруулах арга

Шахах хэлбэрнь бөөнөөр үйлдвэрлэх, бөөнөөр үйлдвэрлэхэд тустай хэвний арга юм.Мөөгөнцөр нь ихэвчлэн дээд доод хэсгүүдээс бүрддэг бөгөөд үүнийг бид эрэгтэй хөгц, эмэгтэй хөгц гэж нэрлэдэг.Хэвлэх процесс нь препрегээр хийсэн дэвсгэрийг металл лангуунд хийж, тодорхой температур, даралтын нөлөөн дор хөгцний хөндийд халааж хуванцаржуулж, даралтын дор урсаж, хэвний хөндийг дүүргэж, дараа нь Мөн бүтээгдэхүүн олж авахын тулд хэвлэх, хатууруулах.Гэсэн хэдий ч хэв нь маш өндөр нарийвчлалтай CNC боловсруулалт шаарддаг тул энэ арга нь өмнөх аргуудаас өндөр өртөгтэй байдаг.

4. Ороомог хэвлэх

Нарийн төвөгтэй хэлбэртэй эсвэл эргэлтийн их биетэй хэсгүүдийн хувьд судалтай ороомог нь эрд эсвэл гол дээр утас ороох замаар хэсгийг хийж болно.Ороомог дууссаны дараа бүрэн хатааж, эрдэнэ шишийг арилгана.Жишээлбэл, түдгэлзүүлэлтийн системд ашигладаг хоолойн холболтын гарыг энэ аргыг ашиглан хийж болно.

5. Давирхайг шилжүүлэх хэлбэр

Давирхай дамжуулах хэлбэр (RTM) нь харьцангуй түгээмэл хэлбэржүүлэх арга юм.Үүний үндсэн алхамууд нь:
1. Бэлтгэсэн муу карбон файбер даавууг хэвэнд хийж хэвийг нь таглана.
2. Шингэн термостат давирхайг дотор нь шахаж, арматурын материалыг шингээж, хатаана.

Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн полимерийн шинж чанар

(1) Өндөр хүч чадал, сайн уян хатан чанар.

Нүүрстөрөгчийн файберын хувийн хүч чадал (өөрөөр хэлбэл суналтын бат бэх ба нягтын харьцаа) нь гангаас 6 дахин, хөнгөн цагаанаас 17 дахин их байдаг.Тодорхой модуль (өөрөөр хэлбэл Янгийн модуль ба нягтын харьцаа нь объектын уян хатан байдлын шинж тэмдэг) ган эсвэл хөнгөн цагааныхаас 3 дахин их байна.

Өндөр өвөрмөц хүч чадалтай энэ нь их хэмжээний ажлын ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай.Түүний ажлын хамгийн их даралт нь 350 кг / см2 хүрч чаддаг.Үүнээс гадна, энэ нь цэвэр F-4 болон түүний сүлжихээс илүү шахагдаж, уян хатан байдаг.

(2) Ядаргаа, элэгдэлд тэсвэртэй.

Түүний ядаргаа тэсвэрлэх чадвар нь эпокси давирхайгаас хамаагүй өндөр бөгөөд металл материалаас өндөр байдаг.Графит утас нь өөрөө тосолгооны материал бөгөөд үрэлтийн коэффициент багатай байдаг.Элэгдлийн хэмжээ нь ерөнхий асбестын бүтээгдэхүүн эсвэл F-4 сүлжихээс 5-10 дахин бага байна.

(3) Дулаан дамжуулалт ба дулаанд тэсвэртэй.

Нүүрстөрөгчийн файберээр бэхжүүлсэн хуванцар нь дулаан дамжуулалт сайтай бөгөөд үрэлтийн улмаас үүссэн дулааныг амархан арилгадаг.Дотор нь хэт халах, дулааныг хадгалахад хялбар биш бөгөөд динамик битүүмжлэх материал болгон ашиглаж болно.Агаарт -120~350°C температурт тогтвортой ажиллах боломжтой.Нүүрстөрөгчийн эслэг дэх шүлтлэг металлын агууламж багассанаар үйлчилгээний температур улам нэмэгдэх боломжтой.Идэвхгүй хийд түүний дасан зохицох температур нь ойролцоогоор 2000 ° C хүрч, хүйтэн, халуунд огцом өөрчлөлтийг тэсвэрлэх чадвартай.

(4) Чичиргээнд сайн тэсвэртэй.

Энэ нь цуурайтах, дэгдээх нь тийм ч хялбар биш бөгөөд энэ нь чичиргээ, дуу чимээг багасгах маш сайн материал юм.

CFRP-ийн давуу тал

1. Хөнгөн жин

Уламжлалт шилэн шилэн бэхжүүлсэн хуванцар нь тасралтгүй шилэн утас, 70% шилэн утас (шил / нийт жин) ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн нэг куб инч тутамд 0.065 фунт нягттай байдаг.Ижил 70% шилэн жинтэй CFRP нийлмэл материал нь ихэвчлэн нэг куб инч тутамд 0.055 фунт нягттай байдаг.

2. Өндөр хүч чадал

Хэдийгээр нүүрстөрөгчийн файберээр бэхжүүлсэн полимерууд нь хөнгөн жинтэй боловч CFRP нийлмэл материалууд нь шилэн шилэн нийлмэл материалаас илүү бат бөх, нэгж жинд ногдох хөшүүн чанар өндөртэй байдаг.Металл материалтай харьцуулахад энэ давуу тал нь илүү тод харагдаж байна.

CFRP-ийн сул талууд

1. Өндөр өртөг

Нүүрстөрөгчийн файберээр баяжуулсан хуванцарыг үйлдвэрлэх өртөг өндөр байна.Нүүрстөрөгчийн файбер үнэ нь зах зээлийн өнөөгийн нөхцөл байдал (нийлүүлэлт ба эрэлт), карбон файберын төрөл (агаарын болон арилжааны зэрэг) болон шилэн багцын хэмжээ зэргээс хамаарч эрс ялгаатай байж болно.Онгон нүүрстөрөгчийн эслэг нь шилэн эслэгээс 5-25 дахин үнэтэй байдаг.Ганыг CFRP-тэй харьцуулах үед энэ ялгаа илүү их байдаг.
2. Дамжуулах чадвар
Энэ нь карбон файбер нийлмэл материалын давуу болон сул тал юм.Энэ нь програмаас хамаарна.Нүүрстөрөгчийн утас нь маш сайн дамжуулагч бөгөөд шилэн утас нь тусгаарлагч шинж чанартай байдаг.Олон бүтээгдэхүүн нь хатуу дулаалга шаарддаг тул карбон файбер эсвэл металлын оронд шилэн даавууг ашигладаг.Хэрэглээний үйлдвэрлэлд олон бүтээгдэхүүн шилэн утас ашиглахыг шаарддаг.

Нүүрстөрөгчийн эслэгээр бэхжүүлсэн хуванцар хэрэглээ

Нүүрстөрөгчийн файберээр бэхжүүлсэн полимерийн хэрэглээ нь механик эд ангиас эхлээд цэргийн материал хүртэл өргөн хэрэглэгддэг.

(1)битүүмжлэх савлагаа болгон
Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн PTFE материалыг зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй битүүмжлэх цагираг эсвэл савлагаа болгон хийж болно.Статик битүүмжлэлд ашиглах үед ашиглалтын хугацаа нь ерөнхий тосонд живсэн асбестын савлагаатай харьцуулахад 10 дахин их байдаг.Энэ нь ачааллын өөрчлөлт, хурдан хөргөх, хурдан халаах үед битүүмжлэлийн гүйцэтгэлийг хадгалах боломжтой.Материал нь идэмхий бодис агуулаагүй тул металл дээр нүхний зэврэлт үүсэхгүй.

(2)нунтаглах хэсэг болгон
Өөрөө тосолгооны шинж чанарыг ашиглан тусгай зориулалтаар холхивч, араа, поршений цагираг болгон ашиглаж болно.Нисэхийн багаж, дуу хураагуурт зориулсан тосгүй тосолгооны холхивч, цахилгаан дамжуулах дизель зүтгүүрийн тосгүй тосолгооны араа (газрын тос гоожсоноос үүдэлтэй осол аваараас зайлсхийх), компрессорын тосгүй тосолгооны поршений цагираг гэх мэт. Үүнээс гадна энэ нь Мөн хоргүй шинж чанарыг нь ашиглан хүнсний болон эмийн үйлдвэрт гулсах холхивч эсвэл лац болгон ашиглаж болно.

(3) Сансар, нисэх онгоц, пуужингийн бүтцийн материал болгон.Онгоцны жинг багасгах, нислэгийн үр ашгийг дээшлүүлэх зорилгоор анх нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд ашигласан.Энэ нь мөн химийн, газрын тос, цахилгаан эрчим хүч, машин механизм болон бусад үйлдвэрүүдэд эргэдэг эсвэл эргэдэг динамик лац эсвэл янз бүрийн статик битүүмжлэх материал болгон ашигладаг.

Жэнши бол мэргэжлийн хүнХятад дахь гидравлик хэвлэлийн үйлдвэр, өндөр чанартайгаар хангананийлмэл гидравлик прессCFRP бүтээгдэхүүн үүсгэх зориулалттай.