CFRP හි අවසාන මාර්ගෝපදේශය: කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික්/පොලිමර්

සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය අඛණ්ඩව සංවර්ධනය කිරීමත් සමඟ, වීදුරු තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් වලට අමතරව, කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික්, බෝරෝන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් යනාදිය දර්ශනය වී ඇත.කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද බහු අවයවික සංයෝග (CFRP) යනු අපගේ එදිනෙදා ජීවිතයේදී භාවිතා කරන බොහෝ නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කරන සැහැල්ලු සහ ශක්තිමත් ද්‍රව්‍ය වේ.එය ප්‍රධාන ව්‍යුහාත්මක සංරචකය ලෙස කාබන් තන්තු භාවිතා කරන තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය විස්තර කිරීමට භාවිතා කරන යෙදුමකි.

පටුන:

1. කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් ව්යුහය
2. කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් වල මෝල්ඩින් ක්‍රමය
3. කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් වල ගුණ
4. CFRP හි වාසි
5. CFRP හි අවාසි
6. කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් භාවිතය

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් ව්යුහය

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් යනු කාබන් ෆයිබර් ද්‍රව්‍ය නිශ්චිත දිශාවකට සකස් කර බන්ධිත පොලිමර් ද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් සාදන ලද ද්‍රව්‍යයකි.කාබන් තන්තු වල විෂ්කම්භය මයික්‍රෝන 7 ක් පමණ අතිශයින් සිහින් නමුත් එහි ශක්තිය අතිශයින් ඉහළ ය.

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයේ මූලික සංඝටක ඒකකය වන්නේ කාබන් ෆයිබර් සූත්‍රිකාවයි.කාබන් සූත්‍රිකාවේ මූලික අමුද්‍රව්‍ය වන්නේ ප්‍රිපොලිමර් පොලිඇක්‍රිලෝනිට්‍රයිල් (PAN), රේයෝන් හෝ පෙට්‍රෝලියම් පිච් ය.ඉන්පසු කාබන් තන්තු කොටස් සඳහා රසායනික හා යාන්ත්‍රික ක්‍රම මගින් කාබන් ෆයිබර් රෙදි බවට පත් කෙරේ.

බන්ධන බහු අවයවකය සාමාන්‍යයෙන් ඉෙපොක්සි වැනි තාප සැකසුම් ෙරසින් වේ.සමහර විට පොලිවයිනයිල් ඇසිටේට් හෝ නයිලෝන් වැනි වෙනත් තාප කට්ටල හෝ තාප ප්ලාස්ටික් පොලිමර් භාවිතා වේ.කාබන් තන්තු වලට අමතරව, සංයෝගවල ඇරමිඩ් Q, අතිශය ඉහළ අණුක බර පොලිඑතිලීන්, ඇලුමිනියම් හෝ වීදුරු කෙඳි ද අඩංගු විය හැක.අවසාන කාබන් ෆයිබර් නිෂ්පාදනයේ ගුණාංගවලට බන්ධන න්‍යාසයට හඳුන්වා දී ඇති ආකලන වර්ගය ද බලපෑ හැකිය.

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් අච්චු ගැසීමේ ක්‍රමය

විවිධ ක්රියාවලීන් හේතුවෙන් කාබන් ෆයිබර් නිෂ්පාදන ප්රධාන වශයෙන් වෙනස් වේ.කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් ද්රව්ය සෑදීම සඳහා බොහෝ ක්රම තිබේ.

1. අත් තැබීමේ ක්‍රමය

වියළි ක්‍රමය (පෙර සූදානම් කළ සාප්පුව) සහ තෙත් ක්‍රමය (ෆයිබර් රෙදි සහ දුම්මල භාවිතා කිරීමට ඇලවූ) ලෙස බෙදා ඇත.සම්පීඩන වාත්තු කිරීම වැනි ද්විතියික අච්චු සැකසීමේ ක්‍රියාවලීන්හි භාවිතය සඳහා පූර්ව සූදානම සකස් කිරීම සඳහා අත් තැබීම ද භාවිතා වේ.මෙම ක්‍රමය වන්නේ කාබන් ෆයිබර් රෙදි තහඩු අච්චුවක් මත ලැමිනේට් කර අවසාන නිෂ්පාදනය සෑදීමයි.රෙදි තන්තු වල පෙළගැස්ම සහ රෙදි විවීම තෝරා ගැනීමෙන් ප්රතිඵලය වන ද්රව්යයේ ශක්තිය සහ දෘඩතාවයේ ගුණාංග ප්රශස්ත වේ.එවිට අච්චුව ඉෙපොක්සි වලින් පුරවා තාපය හෝ වාතය සමඟ සුව කරයි.මෙම නිෂ්පාදන ක්රමය බොහෝ විට එන්ජින් ආවරණ වැනි ආතති නොවන කොටස් සඳහා භාවිතා වේ.

2. රික්ත සෑදීමේ ක්රමය

ලැමිෙන්ටඩ් ප්‍රිප්‍රෙග් සඳහා, එය අච්චුවට ආසන්නව සකස් කිරීම සඳහා යම් ක්‍රියාවලියක් හරහා පීඩනය යෙදීම සහ යම් උෂ්ණත්වයක් සහ පීඩනයක් යටතේ එය සුව කිරීමට සහ හැඩගස්වා ගැනීමට අවශ්‍ය වේ.වැකුම් බෑග් ක්‍රමය මඟින් සාදන බෑගයේ ඇතුළත ඉවත් කිරීම සඳහා රික්ත පොම්පයක් භාවිතා කරයි, එමඟින් බෑගය සහ අච්චුව අතර ඇති negative ණ පීඩනය සම්පීඩිත ද්‍රව්‍ය අච්චුවට ආසන්න වන පරිදි පීඩනයක් ඇති කරයි.

වැකුම් බෑග් ක්‍රමය මත පදනම්ව, රික්ත බෑග්-ඔටෝක්ලේව් සෑදීමේ ක්‍රමය පසුව ව්‍යුත්පන්න විය.රික්තක බෑග්-පමණක් ක්‍රමවලට වඩා ඔටෝක්ලේව් ඉහළ පීඩනයක් සපයන අතර තාපය කොටස (ස්වාභාවික සුව කිරීම වෙනුවට) සුව කරයි.එවැනි කොටසකට වඩා සංයුක්ත ව්‍යුහයක් ඇත, වඩා හොඳ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය, වායු බුබුලු ඵලදායී ලෙස ඉවත් කළ හැකිය (බුබුලු කොටසෙහි ශක්තියට බෙහෙවින් බලපානු ඇත), සහ සමස්ත ගුණාත්මක භාවය ඉහළ ය.ඇත්ත වශයෙන්ම, වැකුම් බෑග් කිරීමේ ක්රියාවලිය ජංගම දුරකථන චිත්රපටය ඇලවීම හා සමාන වේ.වායු බුබුලු ඉවත් කිරීම ප්රධාන කාර්යයකි.

3. සම්පීඩන මෝල්ඩින් ක්රමය

සම්පීඩන වාත්තු කිරීමමහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට සහ මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයට හිතකර වාත්තු ක්‍රමයකි.අච්චු සාමාන්‍යයෙන් සෑදී ඇත්තේ ඉහළ සහ පහළ කොටස් වලින් වන අතර එය අපි පිරිමි අච්චුව සහ ගැහැණු අච්චුව ලෙස හැඳින්වේ.අච්චු ගැසීමේ ක්‍රියාවලිය වන්නේ ලෝහ කවුන්ටර අච්චුව තුළට ප්‍රෙග්ස් වලින් සාදන ලද පැදුරු දැමීම වන අතර, යම් උෂ්ණත්ව හා පීඩනයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ, පැදුරු රත් කර අච්චු කුහරය තුළ ප්ලාස්ටික් කර, පීඩනය යටතේ ගලා ගොස්, අච්චු කුහරය පුරවා, පසුව සහ නිෂ්පාදන ලබා ගැනීම සඳහා වාත්තු කිරීම සහ සුව කිරීම.කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්‍රමයට පෙර පැවති ඒවාට වඩා වැඩි ආරම්භක පිරිවැයක් ඇත, මන්ද අච්චුවට ඉතා ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් CNC යන්ත්‍රෝපකරණ අවශ්‍ය වේ.

4. සුළං මෝල්ඩින්

සංකීර්ණ හැඩතල සහිත හෝ විප්ලවයේ සිරුරක හැඩයෙන් යුත් කොටස් සඳහා, සූතිකා සුළං මැන්ඩලයක් හෝ හරයක් මත සූත්‍රිකාව වංගු කිරීමෙන් කොටස සෑදිය හැක.වංගු කිරීමෙන් පසු සම්පූර්ණ සුවය සහ මැන්ඩරය ඉවත් කරන්න.නිදසුනක් ලෙස, අත්හිටුවීමේ පද්ධතිවල භාවිතා කරන නල සන්ධි ආයුධ මෙම ක්රමය භාවිතයෙන් සාදා ගත හැකිය.

5. දුම්මල මාරු මෝල්ඩින්

Resin transfer molding (RTM) යනු සාපේක්ෂ වශයෙන් ජනප්‍රිය මෝල්ඩින් ක්‍රමයකි.එහි මූලික පියවර වන්නේ:
1. සකස් කළ නරක කාබන් ෆයිබර් රෙදි අච්චුවෙහි තබා අච්චුව වසා දමන්න.
2. ද්‍රව තාප සැකසුම් දුම්මල එයට එන්නත් කරන්න, ශක්තිමත් කරන ද්‍රව්‍ය කාවැද්දීම සහ සුව කරන්න.

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් වල ගුණාංග

(1) ඉහළ ශක්තිය සහ හොඳ ප්රත්යාස්ථතාව.

කාබන් තන්තු වල නිශ්චිත ශක්තිය (එනම්, ආතන්ය ශක්තියේ ඝනත්වයේ අනුපාතය) වානේ මෙන් 6 ගුණයක් සහ ඇලුමිනියම් මෙන් 17 ගුණයක් වේ.නිශ්චිත මාපාංකය (එනම් වස්තුවක ප්‍රත්‍යාස්ථතාවේ සලකුණක් වන යංග්ගේ මොඩියුලයේ ඝනත්වයට අනුපාතය) වානේ හෝ ඇලුමිනියම් මෙන් 3 ගුණයකට වඩා වැඩිය.

ඉහළ නිශ්චිත ශක්තියක් සහිතව, එය විශාල වැඩ බරක් දරාගත හැකිය.එහි උපරිම ක්රියාකාරී පීඩනය 350 kg / cm2 දක්වා ළඟා විය හැකිය.මීට අමතරව, එය පිරිසිදු F-4 සහ එහි ෙගත්තම් වලට වඩා සංකෝචනය හා ප්රත්යාස්ථ වේ.

(2) හොඳ තෙහෙට්ටුව ප්රතිරෝධය සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධය.

එහි තෙහෙට්ටුව ප්රතිරෝධය ඉෙපොක්සි ෙරසින් වලට වඩා වැඩි වන අතර ෙලෝහ ද්රව්යවලට වඩා වැඩි ය.ග්රැෆයිට් තන්තු ස්වයං-ලිහිසි කරන අතර කුඩා ඝර්ෂණ සංගුණකයක් ඇත.සාමාන්‍ය ඇස්බැස්ටස් නිෂ්පාදන හෝ F-4 ෙගත්තම් වලට වඩා 5-10 ගුණයකින් කුඩා ඇඳුම් ප්‍රමාණයකි.

(3) හොඳ තාප සන්නායකතාව සහ තාප ප්රතිරෝධය.

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් හොඳ තාප සන්නායකතාවයක් ඇති අතර, ඝර්ෂණය මගින් ජනනය වන තාපය පහසුවෙන් විසුරුවා හරිනු ලැබේ.අභ්යන්තරය අධික ලෙස රත් කිරීම සහ තාපය ගබඩා කිරීම පහසු නොවන අතර ගතික මුද්රා තැබීමේ ද්රව්යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.වාතය තුළ, එය -120 ~ 350 ° C උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ ස්ථාවර ලෙස ක්රියා කළ හැකිය.කාබන් තන්තු වල ක්ෂාර ලෝහ අන්තර්ගතය අඩු වීමත් සමඟ සේවා උෂ්ණත්වය තවදුරටත් වැඩි විය හැක.නිෂ්ක්රිය වායුවක දී, එහි අනුවර්තනය කළ හැකි උෂ්ණත්වය 2000 ° C පමණ ළඟා විය හැකි අතර, එය සීතල හා තාපය තුළ තියුනු වෙනස්කම් වලට ඔරොත්තු දිය හැකිය.

(4) හොඳ කම්පන ප්රතිරෝධය.

එය අනුනාද කිරීම හෝ සෙලවීම පහසු නොවන අතර, එය කම්පනය අඩු කිරීම සහ ශබ්දය අඩු කිරීම සඳහා විශිෂ්ට ද්රව්යයකි.

CFRP හි වාසි

1. සැහැල්ලු බර

සාම්ප්‍රදායික වීදුරු කෙඳි ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් අඛණ්ඩ වීදුරු කෙඳි සහ 70% වීදුරු කෙඳි (වීදුරු බර/මුළු බර) භාවිතා කරන අතර සාමාන්‍යයෙන් ඝන අඟලකට රාත්තල් 0.065ක ඝනත්වයක් ඇත.එම 70% තන්තු බර සහිත CFRP සංයුක්තයක් සාමාන්‍යයෙන් ඝන අඟලකට රාත්තල් 0.055ක ඝනත්වයක් ඇත.

2. ඉහළ ශක්තිය

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද බහුඅවයවික සැහැල්ලු වුවද, CFRP සංයුක්ත වීදුරු තන්තු සංයුක්තවලට වඩා ඒකක බරකට වැඩි ශක්තියක් සහ ඉහළ දෘඩතාවයක් ඇත.ලෝහ ද්රව්ය සමඟ සසඳන විට, මෙම වාසිය වඩාත් පැහැදිලිය.

CFRP හි අවාසි

1. අධික පිරිවැය

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් නිෂ්පාදන පිරිවැය තහනම්ය.කාබන් ෆයිබර් මිල වත්මන් වෙළඳපල තත්ත්වයන් (සැපයුම සහ ඉල්ලුම), කාබන් ෆයිබර් වර්ගය (ගුවන් අභ්‍යවකාශය එදිරිව වාණිජ ශ්‍රේණිය) සහ තන්තු මිටියේ ප්‍රමාණය අනුව නාටකාකාර ලෙස වෙනස් විය හැක.රාත්තල් සඳහා රාත්තල් පදනම මත, වර්ජින් කාබන් ෆයිබර් වීදුරු කෙඳිවලට වඩා 5 සිට 25 ගුණයකින් මිල අධික විය හැකිය.වානේ CFRP හා සසඳන විට මෙම වෙනස ඊටත් වඩා විශාල වේ.
2. සන්නායකතාව
කාබන් ෆයිබර් සංයුක්ත ද්රව්යවල වාසි සහ අවාසිය මෙයයි.එය යෙදුම මත රඳා පවතී.කාබන් තන්තු අතිශයින්ම සන්නායක වන අතර වීදුරු කෙඳි පරිවාරක වේ.බොහෝ නිෂ්පාදන කාබන් ෆයිබර් හෝ ලෝහ වෙනුවට ෆයිබර්ග්ලාස් භාවිතා කරයි, මන්ද ඒවාට දැඩි පරිවරණයක් අවශ්ය වේ.උපයෝගිතා නිෂ්පාදනයේ දී, බොහෝ නිෂ්පාදන සඳහා වීදුරු කෙඳි භාවිතා කිරීම අවශ්ය වේ.

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද ප්ලාස්ටික් භාවිතය

කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද පොලිමර් වල යෙදීම් යාන්ත්‍රික කොටස්වල සිට මිලිටරි ද්‍රව්‍ය දක්වා ජීවිතයේ පුළුල් ය.

(1)මුද්රා තැබීමේ ඇසුරුම් ලෙස
කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද PTFE ද්‍රව්‍ය විඛාදනයට-ප්‍රතිරෝධී, ඇඳුම්-ප්‍රතිරෝධී සහ ඉහළ-උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන මුද්‍රා තැබීමේ මුදු හෝ ඇසුරුම් බවට පත් කළ හැකිය.ස්ථිතික මුද්‍රා තැබීම සඳහා භාවිතා කරන විට, සේවා කාලය දිගු වේ, සාමාන්‍ය තෙල් ගිල්වන ලද ඇස්බැස්ටෝස් ඇසුරුම් වලට වඩා 10 ගුණයකට වඩා දිගු වේ.බර වෙනස්වීම් සහ වේගවත් සිසිලනය සහ වේගවත් උණුසුම යටතේ මුද්රා තැබීමේ කාර්ය සාධනය පවත්වා ගත හැකිය.ද්‍රව්‍යයේ විඛාදන ද්‍රව්‍ය අඩංගු නොවන බැවින්, ලෝහය මත විඛාදන විඛාදනයක් සිදු නොවේ.

(2)ඇඹරුම් කොටස් ලෙස
එහි ස්වයං-ලිහිසි කිරීමේ ගුණාංග භාවිතා කරමින්, එය විශේෂ අරමුණු සඳහා ෙබයාරිං, ගියර් සහ පිස්ටන් මුදු ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.ගුවන් යානා උපකරණ සහ ටේප් රෙකෝඩර් සඳහා තෙල් රහිත ලිහිසි කරන ලද ෙබයාරිං, විදුලි සම්ප්‍රේෂණ ඩීසල් දුම්රිය එන්ජින් සඳහා තෙල් රහිත ලිහිසි කළ ගියර් (තෙල් කාන්දු වීම නිසා සිදුවන අනතුරු වළක්වා ගැනීමට), සම්පීඩකවල තෙල් රහිත ලිහිසි කළ පිස්ටන් මුදු යනාදිය මීට අමතරව, එය කළ හැකිය. එහි විෂ නොවන ලක්ෂණ වලින් ප්‍රයෝජන ගනිමින් ආහාර සහ ඖෂධ කර්මාන්තවල ස්ලයිඩින් ෙබයාරිං හෝ සීල් ලෙසද භාවිතා කරයි.

(3) අභ්‍යවකාශ, ගුවන් සේවා සහ මිසයිල සඳහා ව්‍යුහාත්මක ද්‍රව්‍ය ලෙස.එය මුලින්ම භාවිතා කරන ලද්දේ ගුවන් යානා නිෂ්පාදනයේදී ගුවන් යානයේ බර අඩු කිරීමට සහ පියාසර කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමටයි.එය රසායනික, පෙට්‍රෝලියම්, විද්‍යුත් බලය, යන්ත්‍රෝපකරණ සහ වෙනත් කර්මාන්තවල භ්‍රමණ හෝ ප්‍රත්‍යාවර්ත ගතික මුද්‍රාවක් හෝ විවිධ ස්ථිතික මුද්‍රා ද්‍රව්‍ය ලෙස ද භාවිතා වේ.

Zhengxi වෘත්තිකයෙකිචීනයේ හයිඩ්‍රොලික් මුද්‍රණ කර්මාන්ත ශාලාව, උසස් තත්ත්වයේ සැපයීමසංයුක්ත හයිඩ්රොලික් මුද්රණාලයCFRP නිෂ්පාදන සැකසීම සඳහා.