CFRP இன் இறுதி வழிகாட்டி: கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்/பாலிமர்

கலப்பு பொருட்களின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன், கண்ணாடி ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்குடன் கூடுதலாக, கார்பன் ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக், போரான் ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக் போன்றவை தோன்றின.கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர் கலவைகள் (CFRP) இலகுரக மற்றும் வலிமையான பொருட்கள் ஆகும், அவை நம் அன்றாட வாழ்க்கையில் நாம் பயன்படுத்தும் பல தயாரிப்புகளை தயாரிக்கப் பயன்படுகின்றன.கார்பன் ஃபைபர்களை முக்கிய கட்டமைப்பு கூறுகளாகப் பயன்படுத்தும் ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட கலவைப் பொருட்களை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சொல் இது.

உள்ளடக்க அட்டவணை:

1. கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர் அமைப்பு
2. கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்கின் மோல்டிங் முறை
3. கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமரின் பண்புகள்
4. CFRP இன் நன்மைகள்
5. CFRP இன் தீமைகள்
6. கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக் பயன்பாடுகள்

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர் அமைப்பு

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் கார்பன் ஃபைபர் பொருட்களை ஒழுங்கமைத்து பிணைக்கப்பட்ட பாலிமர் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்ட ஒரு பொருள்.கார்பன் ஃபைபரின் விட்டம் மிகவும் மெல்லியதாக உள்ளது, சுமார் 7 மைக்ரான்கள், ஆனால் அதன் வலிமை மிக அதிகமாக உள்ளது.

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட கலவைப் பொருளின் மிக அடிப்படையான அலகு கார்பன் ஃபைபர் இழை ஆகும்.கார்பன் இழையின் அடிப்படை மூலப்பொருள் ப்ரீபாலிமர் பாலிஅக்ரிலோனிட்ரைல் (PAN), ரேயான் அல்லது பெட்ரோலியம் பிட்ச் ஆகும்.கார்பன் ஃபைபர் பாகங்களுக்கு இரசாயன மற்றும் இயந்திர முறைகள் மூலம் கார்பன் இழைகள் கார்பன் ஃபைபர் துணிகளாக உருவாக்கப்படுகின்றன.

பிணைப்பு பாலிமர் பொதுவாக எபோக்சி போன்ற தெர்மோசெட்டிங் பிசின் ஆகும்.பாலிவினைல் அசிடேட் அல்லது நைலான் போன்ற பிற தெர்மோசெட்டுகள் அல்லது தெர்மோபிளாஸ்டிக் பாலிமர்கள் சில நேரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.கார்பன் ஃபைபர்களுடன் கூடுதலாக, கலவைகளில் அராமிட் கியூ, அல்ட்ரா-ஹை மாலிகுலர் வெயிட் பாலிஎதிலீன், அலுமினியம் அல்லது கண்ணாடி இழைகளும் இருக்கலாம்.இறுதி கார்பன் ஃபைபர் தயாரிப்பின் பண்புகள் பிணைப்பு மேட்ரிக்ஸில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சேர்க்கைகளின் வகையால் பாதிக்கப்படலாம்.

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்கின் மோல்டிங் முறை

வெவ்வேறு செயல்முறைகள் காரணமாக கார்பன் ஃபைபர் தயாரிப்புகள் முக்கியமாக வேறுபடுகின்றன.கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர் பொருட்களை உருவாக்க பல முறைகள் உள்ளன.

1. கை லே-அப் முறை

உலர் முறை (முன் தயாரிக்கப்பட்ட கடை) மற்றும் ஈரமான முறை (ஃபைபர் துணி மற்றும் பிசின் பயன்படுத்த ஒட்டப்பட்டுள்ளது) என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.கம்ப்ரஷன் மோல்டிங் போன்ற இரண்டாம் நிலை மோல்டிங் செயல்முறைகளில் பயன்படுத்துவதற்கு ப்ரீப்ரெக்ஸைத் தயாரிக்கவும் ஹேண்ட் லே-அப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.இந்த முறையானது கார்பன் ஃபைபர் துணியின் தாள்கள் ஒரு அச்சில் லேமினேட் செய்யப்பட்டு இறுதி தயாரிப்பை உருவாக்குகிறது.விளைந்த பொருளின் வலிமை மற்றும் விறைப்பு பண்புகள் துணி இழைகளின் சீரமைப்பு மற்றும் நெசவு ஆகியவற்றைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் உகந்ததாக இருக்கும்.அச்சு பின்னர் எபோக்சியால் நிரப்பப்பட்டு வெப்பம் அல்லது காற்றினால் குணப்படுத்தப்படுகிறது.இந்த உற்பத்தி முறை பெரும்பாலும் இயந்திர கவர்கள் போன்ற அழுத்தப்படாத பாகங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. வெற்றிடத்தை உருவாக்கும் முறை

லேமினேட் செய்யப்பட்ட ப்ரீப்ரெக்கிற்கு, ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்முறையின் மூலம் அழுத்தம் கொடுக்க வேண்டியது அவசியம், அதை அச்சுக்கு நெருக்கமாக மாற்றவும் மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் கீழ் அதை குணப்படுத்தவும் வடிவமைக்கவும்.வெற்றிட பை முறையானது, பையின் உட்புறத்தை வெளியேற்ற ஒரு வெற்றிட பம்பைப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் பைக்கும் அச்சுக்கும் இடையே உள்ள எதிர்மறை அழுத்தம் அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, இதனால் கலவை பொருள் அச்சுக்கு அருகில் இருக்கும்.

வெற்றிட பை முறையின் அடிப்படையில், வெற்றிட பை-ஆட்டோகிளேவ் உருவாக்கும் முறை பின்னர் பெறப்பட்டது.ஆட்டோகிளேவ்கள் வெற்றிட பை-மட்டும் முறைகளைக் காட்டிலும் அதிக அழுத்தங்களையும் வெப்பத்தையும் (இயற்கையான குணப்படுத்துதலுக்குப் பதிலாக) குணப்படுத்துகின்றன.அத்தகைய ஒரு பகுதி மிகவும் கச்சிதமான அமைப்பு, சிறந்த மேற்பரப்பு தரம், காற்று குமிழ்களை திறம்பட அகற்றும் (குமிழ்கள் பகுதியின் வலிமையை பெரிதும் பாதிக்கும்), மற்றும் ஒட்டுமொத்த தரம் அதிகமாக உள்ளது.உண்மையில், வெற்றிட பேக்கிங் செயல்முறை மொபைல் ஃபோன் ஃபிலிம் ஒட்டுவதைப் போன்றது.காற்று குமிழ்களை அகற்றுவது ஒரு முக்கிய பணியாகும்.

3. சுருக்க மோல்டிங் முறை

சுருக்க மோல்டிங்வெகுஜன உற்பத்தி மற்றும் வெகுஜன உற்பத்திக்கு உகந்த ஒரு மோல்டிங் முறையாகும்.அச்சுகள் பொதுவாக மேல் மற்றும் கீழ் பகுதிகளால் செய்யப்படுகின்றன, இதை நாம் ஆண் அச்சு மற்றும் பெண் அச்சு என்று அழைக்கிறோம்.மோல்டிங் செயல்முறையானது உலோக கவுண்டர் அச்சுக்குள் ப்ரீப்ரெக்ஸால் செய்யப்பட்ட பாயை வைப்பதாகும், மேலும் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ், பாய் வெப்பமடைந்து அச்சு குழியில் பிளாஸ்டிக்மயமாக்கப்பட்டு, அழுத்தத்தின் கீழ் பாய்ந்து, அச்சு குழியை நிரப்புகிறது, பின்னர் மற்றும் தயாரிப்புகளைப் பெற மோல்டிங் மற்றும் குணப்படுத்துதல்.இருப்பினும், இந்த முறை முந்தையதை விட அதிக ஆரம்ப செலவைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அச்சுக்கு மிக அதிக துல்லியமான CNC எந்திரம் தேவைப்படுகிறது.

4. முறுக்கு மோல்டிங்

சிக்கலான வடிவங்கள் அல்லது புரட்சியின் உடலின் வடிவத்தில் உள்ள பகுதிகளுக்கு, ஒரு இழை அல்லது மையத்தில் இழைகளை முறுக்குவதன் மூலம் பகுதியை உருவாக்க ஒரு இழை விண்டரைப் பயன்படுத்தலாம்.முறுக்கு பிறகு முழுமையான சிகிச்சை மற்றும் mandrel நீக்க.எடுத்துக்காட்டாக, சஸ்பென்ஷன் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் குழாய் கூட்டு ஆயுதங்கள் இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படலாம்.

5. பிசின் பரிமாற்ற மோல்டிங்

பிசின் பரிமாற்ற மோல்டிங் (RTM) என்பது ஒப்பீட்டளவில் பிரபலமான மோல்டிங் முறையாகும்.அதன் அடிப்படை படிகள்:
1. தயாரிக்கப்பட்ட கெட்ட கார்பன் ஃபைபர் துணியை அச்சுக்குள் வைத்து அச்சை மூடவும்.
2. திரவ தெர்மோசெட்டிங் பிசினை அதில் செலுத்தி, வலுவூட்டும் பொருளை செறிவூட்டி, குணப்படுத்தவும்.

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமரின் பண்புகள்

(1) அதிக வலிமை மற்றும் நல்ல நெகிழ்ச்சி.

கார்பன் ஃபைபரின் குறிப்பிட்ட வலிமை (அதாவது, இழுவிசை வலிமை மற்றும் அடர்த்தி விகிதம்) எஃகு 6 மடங்கு மற்றும் அலுமினியத்தை விட 17 மடங்கு ஆகும்.குறிப்பிட்ட மாடுலஸ் (அதாவது, யங்கின் மாடுலஸின் அடர்த்தியின் விகிதம், இது ஒரு பொருளின் நெகிழ்ச்சித்தன்மையின் அடையாளம்) எஃகு அல்லது அலுமினியத்தை விட 3 மடங்கு அதிகமாகும்.

அதிக குறிப்பிட்ட வலிமையுடன், அது ஒரு பெரிய வேலை சுமையை தாங்கும்.அதன் அதிகபட்ச வேலை அழுத்தம் 350 கிலோ / செமீ2 அடையலாம்.கூடுதலாக, இது தூய F-4 மற்றும் அதன் பின்னலைக் காட்டிலும் மிகவும் சுருக்கக்கூடிய மற்றும் மீள்தன்மை கொண்டது.

(2) நல்ல சோர்வு எதிர்ப்பு மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பு.

அதன் சோர்வு எதிர்ப்பு எபோக்சி பிசினை விட அதிகமாகவும், உலோகப் பொருட்களை விட அதிகமாகவும் உள்ளது.கிராஃபைட் இழைகள் சுயமாக மசகு மற்றும் உராய்வு ஒரு சிறிய குணகம்.பொதுவான கல்நார் பொருட்கள் அல்லது F-4 ஜடைகளை விட உடைகளின் அளவு 5-10 மடங்கு சிறியது.

(3) நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பு.

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்குகள் நல்ல வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் உராய்வு மூலம் உருவாகும் வெப்பம் எளிதில் சிதறடிக்கப்படுகிறது.உட்புறமானது வெப்பத்தை சூடாக்குவதற்கும் சேமிப்பதற்கும் எளிதானது அல்ல, மேலும் டைனமிக் சீல் பொருளாகப் பயன்படுத்தலாம்.காற்றில், இது -120~350 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை வரம்பில் நிலையாக வேலை செய்யும்.கார்பன் ஃபைபரில் கார உலோக உள்ளடக்கம் குறைவதால், சேவை வெப்பநிலை மேலும் அதிகரிக்கலாம்.ஒரு மந்த வாயுவில், அதன் தழுவல் வெப்பநிலை சுமார் 2000 ° C ஐ எட்டும், மேலும் அது குளிர் மற்றும் வெப்பத்தில் கூர்மையான மாற்றங்களைத் தாங்கும்.

(4) நல்ல அதிர்வு எதிர்ப்பு.

இது எதிரொலிப்பது அல்லது படபடப்பது எளிதானது அல்ல, மேலும் இது அதிர்வு குறைப்பு மற்றும் சத்தம் குறைப்புக்கான சிறந்த பொருளாகும்.

CFRP இன் நன்மைகள்

1. குறைந்த எடை

பாரம்பரிய கண்ணாடி இழை வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்குகள் தொடர்ச்சியான கண்ணாடி இழைகள் மற்றும் 70% கண்ணாடி இழைகள் (கண்ணாடி எடை/மொத்த எடை) மற்றும் பொதுவாக ஒரு கன அங்குலத்திற்கு 0.065 பவுண்டுகள் அடர்த்தியைக் கொண்டிருக்கும்.அதே 70% ஃபைபர் எடை கொண்ட ஒரு CFRP கலவையானது ஒரு கன அங்குலத்திற்கு 0.055 பவுண்டுகள் அடர்த்தி கொண்டது.

2. உயர் வலிமை

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர்கள் இலகுரக என்றாலும், CFRP கலவைகள் கண்ணாடி இழை கலவைகளை விட ஒரு யூனிட் எடைக்கு அதிக வலிமை மற்றும் அதிக விறைப்புத்தன்மை கொண்டவை.உலோகப் பொருட்களுடன் ஒப்பிடுகையில், இந்த நன்மை மிகவும் வெளிப்படையானது.

CFRP இன் தீமைகள்

1. அதிக செலவு

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக் உற்பத்தி செலவு தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது.தற்போதைய சந்தை நிலைமைகள் (சப்ளை மற்றும் தேவை), கார்பன் ஃபைபரின் வகை (விண்வெளி மற்றும் வணிக தரம்) மற்றும் ஃபைபர் மூட்டையின் அளவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்து கார்பன் ஃபைபர் விலைகள் வியத்தகு முறையில் மாறுபடும்.பவுண்டுக்கு ஒரு பவுண்டு அடிப்படையில், கன்னி கார்பன் ஃபைபர் கண்ணாடி இழையை விட 5 முதல் 25 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.எஃகு CFRP உடன் ஒப்பிடும் போது இந்த வேறுபாடு இன்னும் அதிகமாக உள்ளது.
2. கடத்துத்திறன்
இது கார்பன் ஃபைபர் கலவை பொருட்களின் நன்மை மற்றும் தீமை.இது விண்ணப்பத்தைப் பொறுத்தது.கார்பன் ஃபைபர்கள் மிகவும் கடத்தும் மற்றும் கண்ணாடி இழைகள் இன்சுலேடிங்.பல தயாரிப்புகள் கார்பன் ஃபைபர் அல்லது உலோகத்திற்கு பதிலாக கண்ணாடியிழைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் அவை கடுமையான காப்பு தேவைப்படுகின்றன.பயன்பாடுகளின் உற்பத்தியில், பல தயாரிப்புகளுக்கு கண்ணாடி இழைகளின் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது.

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக் பயன்பாடுகள்

கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமரின் பயன்பாடுகள் இயந்திர பாகங்கள் முதல் இராணுவ பொருட்கள் வரை வாழ்க்கையில் பரந்த அளவில் உள்ளன.

(1)சீல் பேக்கிங் என
கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட PTFE பொருள் அரிப்பை-எதிர்ப்பு, உடைகள்-எதிர்ப்பு மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு சீல் வளையங்கள் அல்லது பேக்கிங் செய்யப்படலாம்.நிலையான சீல் செய்வதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​சேவை வாழ்க்கை நீண்டது, பொதுவாக எண்ணெயில் மூழ்கிய அஸ்பெஸ்டாஸ் பேக்கிங்கை விட 10 மடங்கு அதிகமாகும்.இது சுமை மாற்றங்கள் மற்றும் விரைவான குளிர்ச்சி மற்றும் விரைவான வெப்பத்தின் கீழ் சீல் செயல்திறனை பராமரிக்க முடியும்.மேலும் பொருளில் அரிக்கும் பொருட்கள் இல்லாததால், உலோகத்தில் குழி அரிப்பு ஏற்படாது.

(2)அரைக்கும் பாகங்களாக
அதன் சுய-மசகு பண்புகளைப் பயன்படுத்தி, இது சிறப்பு நோக்கங்களுக்காக தாங்கு உருளைகள், கியர்கள் மற்றும் பிஸ்டன் வளையங்களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.விமானக் கருவிகள் மற்றும் டேப் ரெக்கார்டர்களுக்கான எண்ணெய் இல்லாத லூப்ரிகேட்டட் தாங்கு உருளைகள், எலக்ட்ரிக் டிரான்ஸ்மிஷன் டீசல் இன்ஜின்களுக்கான எண்ணெய் இல்லாத லூப்ரிகேட்டட் கியர்கள் (எண்ணெய் கசிவால் ஏற்படும் விபத்துகளைத் தவிர்க்க), கம்ப்ரசர்களில் எண்ணெய் இல்லாத லூப்ரிகேட்டட் பிஸ்டன் வளையங்கள் போன்றவை கூடுதலாக, இது முடியும். அதன் நச்சுத்தன்மையற்ற பண்புகளைப் பயன்படுத்தி உணவு மற்றும் மருந்துத் தொழில்களில் நெகிழ் தாங்கு உருளைகள் அல்லது முத்திரைகளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

(3) விண்வெளி, விமானப் போக்குவரத்து மற்றும் ஏவுகணைகளுக்கான கட்டமைப்புப் பொருட்களாக.விமானத்தின் எடையைக் குறைக்கவும், விமானச் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் இது முதலில் விமானத் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்பட்டது.இது இரசாயன, பெட்ரோலியம், மின்சார சக்தி, இயந்திரங்கள் மற்றும் பிற தொழில்களில் ஒரு சுழலும் அல்லது பரிமாற்ற டைனமிக் முத்திரை அல்லது பல்வேறு நிலையான முத்திரை பொருட்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

Zhengxi ஒரு தொழில்முறைசீனாவில் உள்ள ஹைட்ராலிக் பிரஸ் தொழிற்சாலை, உயர் தரத்தை வழங்குகிறதுகலப்பு ஹைட்ராலிக் பிரஸ்CFRP தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதற்கு.