פלסטיק של כיתה הנחתים עבור פשטות מהירה של מבנים תת-קרקעיים

פלסטיקי הנחתים-Grade עבור פשטות מהירה של מבנים תת-קרקעיים

פלסטיק ברמה הנחתית הם באופן יסודי לשנות את האופן שבו מהנדסים ומעצבים מפתחים מבנים תת-ימיים.חומרים אלה משלבים עמידות יוצאת דופן, עמידות קורוזיה טארגונית, וגמישות עיצוב יוצאת דופן, מה שהופך אותם הכרחיים עבור כוונון מהיר בסביבות מימיות קשים.בניגוד מתכות הדורשות ציפויים נרחבים ותחזוקה מתמשכת, חלופות המבוססות על פולימרומרי מציעים דרך קלה ויעילה שמזרזת את המעבר ממודל דיגיטלי לניסוי פונקציונלי, אך ורק לדגימה מהירה, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה של תהליכים מתמטית, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה מתקדמת, אך ורק לדגימה של זמןית, אך ורק לדגימה, לא יכולה להיות מורכבת, אך ורק לדגימה של שינוי מגנטית, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה יעילה, אך ורק לדגימה מהירה, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה, אך ורק לדגימה, לא יעילה, כדי למנוע את השינויים של תהליכי ייצור מתכתית חומרת, אך ורק לדגימה יעילה, אך ורק לדגימה יעילה, אשר מדגימה יעילה, כדי למנוע את השינויים של חומרת יעילה, אך

המעבר לעבר אבטיפוס פולימרים מונע על ידי מציאות פשוטה: האוקיינוס הוא אגרסיבי מבחינה כימית.מלח מים, קרינה אולטרה סגול, ו ⁇ ביולוגית במהירות פיזור פלסטיק הנדסי סטנדרטי. ניסוחים ברמה של הנחתים הם מונדסים במיוחד לעמוד בלחצים המשולבים האלה, לעתים קרובות לשמור על שלמות מכנית לאחר חודשים של תת-קרקעית מתמשכת. מאמר זה מספק סקירה טכנית מקיפה של חומרים אלה, קריטריונים בחירה שלהם, שיטות ייצור, יישומים אמיתיים ויישומים אמיתיים, המאפשרים לקבל החלטות תת-עולמיות כדי לקבל החלטות מתחת למים.

מבט מקרוב על פלסטיק Marine-Grade

פיזור מהיר בהנדסה ימית דורש חומרים שישרדו תנאים שבהם פלסטיק סטנדרטי במהירות מידרדר.פלסטיק ברמה הנחתית אינם קטגוריה אחת, אלא קבוצה של פורמולציה שהונדסה כדי לעמוד בפני חדירה למים מלוחים, קרינה אולטרה סגולה, ו ⁇ ביולוגית. המבנה המולקולרי שלהם מותאם עם תוספים איטיים הידרוליטיזה וחמצן, המאפשרים רכיבים בדיקה להישאר מכומרנים במשך שבועות או חודשים ללא מהימנות מכנית, דורשות ספציפיות, ניתוח מכני.

Defining Marine-Grade Polymers

פולימרן מרוויח את הכינוי "דרגה גבוהה" כאשר הוא שומר לפחות 80% מהחוזק המקורי שלו לאחר סיבולת ממושכת במי הים על פי שיטות בדיקה סטנדרטיות כגון ASTM D638 או ISO 527. אלה מפלסטיק בדרך כלל תכונות גבוהות של שרשרת נאמנות גבוהה יותר עבור הידרוגניציה פחמן כי להפחית את ספיגה מים ולהפחית את הנפיחות.

הכימיה שמאחורי סולטווטר התנגדות

(הופנה מהדף טיפוס מתכתי (Corrosion) נובע מתגובה פולימרית אלקטרו-כימיקלית, אך פולימרים מתפוגגים דרך נתיבים פיזיים וכימיקליים: צ'רליד ions in Seawater יכולים לזרז את ה-Ester hydrolysis בפלסטיק מסוים, מה שמוביל ל-Gildexissiondceptation: RirFreectate HD-Cate HD-S, במיוחד, אשר גורם ל-Frelimatesto-to-to-to-to-Frelimatesectate פלסטיק-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-Freli-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-uptial HDs-upate-to-to-uptine-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to

תקנים ותקנות הסמכה

כמה ארגונים מגדירים את המודולים הקובעים אם פלסטיק מתאים לשימוש באוקיינוס.AB (הלשכה האמריקנית של המשלוח) ו-DNV דרישות עבור רכיבים המשמשים לבניית ספינות, בעוד NSF /ANSI 61 מכסה יישומי מים הניתנים להחלפה עם קבוצות תת-קרקעיות, אשר מבינים את הסטנדרטים המוקדמים בשלב העיצוב מונעים פיצויי זמן גבוהים יותר.

יתרונות להגדלת הגמישות

צוותי מוצר בוחרים פלסטיק ברמה ימית על מתכות כגון אלומיניום או נירוסטה עבור אבטיפוס תת-ימי כי תהליך הייצור מתאים עם זמנים קצר מוביל תקציבים הדוקים.החומר עולה לבד - לעתים קרובות 30-60% נמוך יותר מאשר ⁇ עמידים קורוזיון - עושה את זה מעשי לבנות מספר רב של היררציות, אבל הערך האמיתי עולה כאשר מסתכלים על מהירות ייצור ועיצוב.

מהירות וזמן אל-שיווק

מאך של מחבר תת-ימי מורכב דיור מ 316L נירוסטה פלדה יכול לקחת ימים וללבוש את כלי יקר הדפסה. הדפסה אותו חלק מ Filament מוגברת פוליקרבונט להשלים שעות. זה צוותים מהיר מאפשר לרוץ קמפיינים מקבילים בדיקות: אבטיפוס אחד יכול להיות לחץ על מהירות גבוהה יותר בדיקות CNC אפילו בדיקות הדפסה גבוהה יותר, בעוד עוד לעבור בדיקות רטט, בנוי בתוך אותו שבוע.

עלויות-אווירה בהשוואה למתכת

מעבר לחיסכון חומרי גלם, פלסטיק ברמה ימית להפחית את הצורך בעיבוד משני. אבטיפוס פוליאתילן אינו זקוק להפחתה, אין הגנה קטוודית, ואין ציור כדי לשרוד מבחן תת-קרקעי בן 30 יום.החיסול של שלבים אלה יכול לפטור את עלויות הפחתת ציוד חד-טיפוס בחצי.עבור סטארט-אפ ומעבדות מחקר עם תקציבים מוגבלים, חדר פיננסי זה לעתים קרובות ההבדל בין שלושה בדיקות ובדיקה אוטומטית (תוספת 1D) ל- 3.

עיצוב גמישות וסירוב

הגדלת prototyping לשגשג על ההצתה, אך חלקי מתכת הם קשיחים מטבע - החלפת עובי קיר פירושה גיוס של חוטים חדשים או ליהוק. פלסטיק ברמה של הנחתים ניתן להדפיס, מלוטש, או מוסגר עם שינויים מינימליים ההתקנה. ⁇ buoyancy הדפסה לתוך מודולים חד-צדדיים, בעוד חיישן מתאים, וערוצים פנימיים מורכבים עבור נוזל להפוך את כל מניפולטיבי ללא צורך במהירות כדי לעודד מבנה יחידני.

שינויים במהלך בדיקות

דאגה נפוצה היא כי אבטיפוס פלסטיק לא יכול לעמוד במחזורי לחץ בעולם האמיתי, אבל ציוני הנדסה מודרניים נגד ההנחה הזאת. מחזורי עתירי משקל גבוה פילקן ניילון מלא מתכת מלאה ניילון נשמרים יציבות ממדית במעמקי 100 מטרים כאשר בזהירות תוכנן עם חומרים גיאמטריה רוויה, כי הם עמידים על אופניים קבועות יותר, 000 עמידת מים יכול לספוג מעל 900 J / m בבדיקה אינטנסיבית - 000 - 000 רגישות, 000 לחץ דם גבוה יותר, לפעמים, 000 לחץ דם גבוה יותר, 000 צמיגים מחוספסה, 000 צמיגים מגנטיים מטווח גבוה יותר, 000 צמיגים יעיל יותר, 000 צמיגים מגנטיים, 000 צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים צמיגים .

דיסלקציה עמוקה: תכונות מכניות וכימיקליות

בחירת הפלסטיק הנכון דורש קריאה קרובה של גליונות נתונים המגלים כיצד חומר מגיב למים קרים, לחץ גבוה וחשיפה כימית.שני מדדים מחליטים לעתים קרובות על הצלחה בפרויקט: ספיגת מים ומודולולוציות גמישות.

מיצוי מים ויציבות ממדית

פלסטיקים חשופים ללחות מים לאורך זמן, אשר יכול לנפח ממדים על ידי כמה אחוזים. עבור יישומים אלקטרוניקה הדוקים כמו O-ring Imting פני השטח, אפילו 0.3% סיכון צמיחה נתיב דליפה. פוליפרופילן מציג לחות רשלנית עד נטילת (תחת 0.1% לאחר 24 שעות), בעוד ניילון 6 בקלות עולה על 2%.

Flexural Modulus ו- hydrostatic Stress

דירוג עומק של דיור מפלסטיק חלל כרוך לבדוק אם הקירות יהיו מטבול תחת לחץ אחיד. Flexural Modulus - מדד של קשיחות - באופן ישיר צופה התנהגות זו. Unמלא פוליאתילן יושב סביב 800 MPa, אשר מגביל את השימוש שלו למים רדודים אלא אם כן מחזקים מאוד את כמות הקלוריות הקצרות של פחמן קצר לחץ על פוליפרן ניילון מעל 5,000 MPa, ומאפשר שירות אמין ב רזולוציה של 200 דקות לחץ דם נמוך.

התנגדות ואומץ

אבטיפוס תת-ימי לעתים קרובות להתמודד עם טיפול גס במהלך הפריסה של כלי שיט, התנגשות עם סלעים, או שינויים פתאומיים של לחץ השפעה ההתנגדות היא קריטריון בחירה מפתח בחירה. לאched Izod השפעה ערכי מעל 500 J /m רצויים עבור רכיבים מבניים. פוליקרבונט מוביל באזור זה עם ערכים עד 900 J / m, בעוד ניילון מלא זכוכית בדרך כלל נע בין 100 ל -200 J / עם זאת, ביצועים יכולים עם שינויים עם טמפרטורה קשה יותר, כאשר הם למעשה, 000 קשה יותר, 000.

סוגי פלסטיק של Marine-Grade

אין פולימר יחיד מצטיין בכל יישום ימי, ולכן הבנת הכוחות והמסחריים של כל סוג עוזר לצמצם את השדה.חומרים הבאים מהווים יותר מ-80% ממשרות מהירות ימיות, חומרים מיוחדים נוספים כגון PTFE, PVDF ו- PEEK משרתים תפקידים נישה שבהם נדרשת עמידות כימית קיצונית או יציבות גבוהה.

פוליפרופילן (PP)

התנגדות כימית יוצאת דופן ודחיסות של 0.90 גרם ל-PP בחירה ראשונה עבור אבטיפוסים קריטיים ב-buoyancy.It מתנגד לרוב החומצות, הבסיסים, ופתרונות אורגניים שנמצאו במים החוף, והתנגדות הדיור שלה מאפשרת עיצובים דקים של החי עבור תרכובות חסימת מים.

פוליאתילן (PE)

זמין בספקטרום של שקיפות נמוכה (LDPE) למשקל אולטרה-נמוקולי גבוה (UHMWPE), פוליאתילן מציעה קשיחות בלתי-מתאמת וקליטת מים אפס. UHPE מתחרים עם נירוסטה פלדה ללבוש יישומים כגון משטחים עבור רוטטציית בנרתחול 40 (משטחי השבבים שלה מתנגדים באופן טבעי לדבקות ביו-מול, צמצום תחזוקה בטווח הארוך של 60 מעלות צלזיוס) כדי למנוע את ההשפעה של דלק חשמליות, אך לא ניתן להפחית באופן משמעותי יותר.

Polyvinyl Chloride (PVC)

PVC רידוד מספק קשיחות גבוהה ואת הלהבה הטבוע בעלות נמוכה מאוד.זה מכונות באופן נקי וניתן לפתור מראש כדי ליצור סטיות מונוליטיות מלוחות לייזר, טכניקה מועדפת לבניית כלי שיט צמיגים במהירות. pp-Freto-Freps-Fsto-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-Frepups לשלב ייצובs לשלב ייצובs-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-

Polycarbonate (PC)

פוליקרבונט הוא חומר הגו-to כאשר בהירות אופטית נדרשת, כגון במצלמות תת-ימיות ודיוקנאות.כוח ההשפעה שלו הרבה יותר עולה על זה של אקרילי, והוא יכול להיות מוגדל או 3D מודפס לתוך כלי לחץ שקוף.החולשה העיקרית היא רגישות ללחץ סדק הנגרמת על ידי מלח תחת עומס מתמשך.

ניילון ואסטלס

ניילון 6/6 סופג לחות במידה רבה אך לפצות על כוח עליון ותכונות ללבוש כאשר מותנה.אסאטל (POM) מכונות כמו פליז, מחזיק סובלנות בתוך 0.005 אינץ 'ללא רינג, מה שהופך אותו אידיאלי עבור גופים דימומים מדויקים וצריפים המחברים.החיכוך הנמוך של Acetal מבטל נוקשות בחיתולים דינמיים, מצב כשל משותף כאשר חותמת פולימרים למתכת במהלך סלקציה.

המונחים: reinforced Composites

כאשר לא מלא חזרות חסרות את הכוח הדרוש עבור אבטיפוסים ביקורתיים, סיבים מחזקים את הפער.מלא פחמן PEEK ופוליפנולן sulfide (PPS) לספק קשיחות דמוי מתכת תוך שמירה על שבבים חשמליים.יחסי פחמן מלאים יותר ויותר לדחוף עלויות חומר גלם גבוהות יותר, אבל עבור בדיקה חד-פעמי עמוק, הזמן נשמר על ידי ייצור של טטמיים על פני שטח חשמלי יכול עכשיו כדי להגביר את ה-מחץ של 3DFercreligicercreligateercreligicercrepreprepifercreligateercreligaterifercreligateerd.

חומרים מיוחדים: PTFE, PVDF ו- PEEK

Polytetrafluoroethylene (PTFE) מציעה את התווך הנמוך ביותר של חיכוך של כל מוצק והוא לגמרי לאר מים וכימיקלים, מה שהופך אותו אידיאלי עבור חותמות, נושאים, ו insulators חשמלי.המגירות הראשי שלה הם התנגדות זחילה גרועה וקשה במגינת חום גבוה יותר (PVDF) משלב התנגדות כימית עם כוח מכני גבוה ולעתים קרובות משמש עבור צינורות חשמליים עבור תכונות גבוהות יותר (C) הוא צורך תכונות גבוהות יותר ויותר).

יישומים במבנה תת-קרקעי

הגמישות של פלסטיק ברמה ימית הופכת ברורה כאשר בוחנים כיצד הם משמשים תוכניות אבטיפוס אמיתי.אופי הקל משקל, הקורטוזיה-הוכחה לעתים קרובות הופך עבודה של ייצור ארוך חודש לתוך פעילות גופנית ארוכת טווח בשבוע.הסעיפים הבאים מדגישים את אזורי היישום העיקריים שבו חומרים אלה מספקים את ההשפעה הגדולה ביותר.

חברת Subsea Robotics ו-ROV Components

כלי רכב המופעלים מרחוק (ROVs) תלויים בדיור עמיד, לחץ-resistant לדיור כדי להגן על אלקטרוניקה לעומק.צוותים במהירות על צינורות דחף, מתחמי מצלמה, וחלקי זרוע מניפולטור באמצעות פוליפרופילן מלא קצף או סרן מקבצי ניילון מהירים יותר.

שיכון instrument

חיישני CTD, מנגנוני שחרור אקוסטיים, ומערך הידרופוני זקוקים לכלי שיט שניתן לפתוח ולהציל שוב ושוב ללא ריסוס או קורוזיה. אסטל ופוליקרבונט, חתומה עם O-rings ב grooves ממותקים ממותקים, אפילו למנוע דיור מחוספסים מתאימים לאחר כמה חודשים.

פיפיר וטיפוסים סטרקטיים

לפני ביצוע ייצור בקנה מידה גדול, חברות אנרגיה מאגדות מודלים בקנה מידה של ים מפריים ועלייה חלקים מ PVC ופוליאתילן. אלה לעגי פלסטיק לעבור בדיקות זרימה כדי לאמת מודלים נוזליים חישוביים, והם יכולים להיות טעון כדי להיכשל בחלקים הידראוליים כדי לאשר דירוגים מפגישים.המידע שנאסף ישירות לתוך עיצוב הפלדה הסופי, מיליונים ב overengine, בנוסף לשימוש פלסטיק כגון חיתוך מתכתי, כגון חיתוך מתכתי, לעתים קרובות.

« שושנים מלאכותיים

פלסטיקים ברמה הנחתית הם צוברים מתח בהנדסה אקולוגית.חוקרים משתמשים בלוקים פוליאתילניים מורכבים של קרינת שונית המורכבת מסגסוגת מורכבת המגבירה את ההתנחלות הנוכחית והזחלת.בניגוד למתכת קונקרטית או מגרדת, חומרים אלה אינם לוקים אלקאליס או מתכות כבדות לתוך המים הסובבים אותה.הטיפוס כפול כמו פריסה קבועה, ובכך מבטלים את הצורך לבנות מחדש בחומר אחר פעם את העיצוב המוצלח של תאי חום (R) אך ורקורדת של תאים חשמליים (Ricial) עם עיצובים של PCT) של תאיים של תאיים (Ricial) אך ורק לאחר מכן, אך ורקדה 3Drudial) עם עיצובים של Pruded to מופעלים של תאים חשמליים (Ricial) על פני המים.

הידרוקינזית אנרגיה מכשירים

ממירי אנרגיה Tidal וגל דורשים מפרשים עמידים, קלים ודיור שיכולים לשרוד סיבולת מתמשכת ועייפות לטעון.טיפוסי פלסטיק לאפשר בדיקות מהירות של ג'ממטים שונים ועיצובים טורבינות שופכים.פוליפרופילן מלא זכוכית ופחמן-פיבר-reinforceed ניילון משמשים בדרך כלל עבור להבים מדגמים בקנה מידה, אשר ניתן לייצר בימים ולא את העלות הנמוכה של בדיקות פלסטיק.

זרם העבודה של מהנדס ל Marine-Grade Prototyping

הסתברות מהירה מוצלחת עם פלסטיק דורש זרימת עבודה ממושמעת שמתחילה עם ברירה חומרית ומסתיים עם בדיקות שדה מתועדות.דגול צעדים מוביל הפתעות בעומק.השלבים הבאים מספק גישה מובנית למהנדסים חדשים לפלסטיק ימי.

בחירת חומרים קריטריה

החל על ידי רישום כל הדרישות התפעוליות: עומק מקסימלי, טווח טמפרטורת מים, חשיפה UV צפויה, מגע כימי (דלקים, סוכני ניקוי), וכל צרכי בידוד חשמליים.הקצוב נגד גלידות נתונים עבור ספיגת מים, טמפרטורת חניכיים חום, וכוח דיאלקטרי.אם בתי אב-טיפוס, היא בוחרת חומר עם עלייה בינונית יעילה קרוב לזה של PCB כדי למנוע עייפות משותפת במהלך טמפרטורה גם לשקול פוטנציאל עבור מתכתית, אך תכונות מתכתיות מתקדמות.

ייצור תוספת לעומת CNC Machining

הדפסה תלת-ממדית מציעה את הנתיב המהיר ביותר מ-CAD לחלק פיזי, אבל לא כל פולימרים מודפסים מתאימים לשימוש תת-ימי. FDM חלקים מכילים לעתים קרובות רִיק-פנים כי פעולה של capillary יכול למלא עם מים, צמצום buoyancy לכאורה ויצירת קבוצות מיקרו-קלינטיות נבדקות על גבי צינורות מתכת.

פרוטוקולי בדיקה ואימות

Prototyping אינו מסתיים כאשר החלק בנוי; זה מסתיים כאשר החלק עובר סדרה של בדיקות שער.התחל עם 24 שעות dunk בחדר תפילה מלח כדי לבדוק את ההשפלה גלויה, ואז התקדמות מחזור תאים היפרברי כי מדמה את עומק ההפעלה היעד בתוספת שולי אבטחה של 25%. inspect עבור סדק, למדוד עלייה במשקל מקליטת מים, ולוודא שכל ביצועים להבות גמישים עדיין לאמנים לחץ על ידי ירידה במשקל נמוך יותר מטמפרטורת צוואר הרחם.

אתגרים נוספים ב- Marine Prototyping

אפילו החומר הטוב ביותר יכול להיכשל אם עיצוב ופגמים סביבתיים אינם מטופלים. מכשולים נפוצים כוללים חיץ מודגש, לחץ, ותמצית חומר. אסטרטגיות עיצוב פרואקטיביות יכול להפחית את הסיכונים האלה.

ניהול לחץ הידרוסטטי

חלקי פלסטיק דחוסים תחת לחץ, שינוי סלקציה ורכיבים נעים פוטנציאליים. A piston ההרכבה חלקה על פני השטח עשוי לתפוס 50 מטרים.כדי להילחם זה, מעצבים ללעג את המערכת המלאה ולבדוק אותו בכלי לחץ מלא מים - לא אוויר - כך לטעון המדוייקת דחיסות אחידה או ניקוי ג'ניגרי, והשימוש בחומרים המכילים מים, כגון acetal יכול למנוע סימולציה של תאים מתכתיים, או סימולציה פנימית.

מניעת נזקי ביו-פופולינג ו-UV

בתוך ימים של תת-מרון, ביו-סרט טפסים על פני כל משטח, מושך barnacles, אצות, ותולומי צינור.גם על פלסטיק לא רעיל, צמיחה זו מוסיפה משקל ומשבשת זרימה. בעוד שצבעים מסחריים נגד כוונון מונעים על פני השטח הדרושים כדי לבנות מערכת הגנה על פני השטח הכבדה על ידי ניקוי עצמי לעתים קרובות עם ציפויים מבוססי פחמן.

טיפול ב-Long-Term Fatigue

טיפוסים העוברים אלפי מחזורי לחץ חייבים לשרוד לא רק טיפה עמוקה אחת, אלא גם לחץ חוזר על עצמו.פלסטיקים של כיתה מארינס מציגים גבול עייפות תלוי במתח מבודד ותדירות. מהנדסים צריכים לבקש נתונים מעוקל S-N מספקי רזין ולהפעיל אימות רב מחזורי על אבטיפוס יחיד לפני שחרור העיצוב עבור צינורות עיצוב קטנים - כגון פינות רדיוס במקום לא חד-כינים - להאריך את החיים המסובכים כגון סדקים או סדקים ריקים, לעתים קרובות, כגון סדקים סדקים סדקים סדקים סדקים סדקים סדקים פתורים ריקים .

ניהול הרחבה תרמית ב- Hybrid Assemblies

כאשר דיור פלסטיק משולבים עם צינורות מתכת או רכיבים אלקטרוניים, הבדלים בהתרחבות תרמית יכולים ליצור מתח משמעותי במהלך רכיבה על טמפרטורה.שימוש במחסנים אסטרונומיים, חורים צלולים גדולים יותר, או כיוחצני בלוויל יכולים להתאים לתנועה יחסית. התאמת CTE של הפלסטיק למתכת (למשל, על ידי הוספת סיבים זכוכית כדי להפחית CTE) היא אסטרטגיה נוספת עבור אלקטרוניקה, לשקול תרכובות תרמיות מפיץ של אלקטרוניקה.

שיקולים סביבתיים וכלכליים

אסטרטגיה אחראית למניעה מהווה את מחזור החיים המלא של החומר, משינוי הייצור ועד לסילוק מקצה החיים או מחזור החיים.סביבת האוקיינוס רגישה במיוחד, ולכן צמצום ההשפעה הסביבתית הוא גם אתי וגם נדרש יותר ויותר על ידי סוכנויות מימון.

צמצום הפסולת באמצעות מיצוי

אחד מהם היתרון המוערך של אבטיפוס פלסטיק הוא שהם לעתים קרובות ניתן להרחיב ולהילקח לתוך צורות מניות חדשות, במיוחד עבור thermoplastics כמו פוליפרופילן. Scrap מ CNC machining נאסף, קרקע, והפך ל גיליון או מוטה עבור אבטיפוסים עתידיים של מחזור אלקטרונים, גישה סגורה זו עומדת בניגוד שבבי מתכת, הדורשת שחזור אנרגיה מארגונים אנרגיה, כמו ספסלים פלסטיק 3.

טביעת רגל של חומרים

הפחתת פוליקרבונט בתולה מייצרת בערך 6 ק"ג של CO2 לק"ג של רזין, אבל הדמות עדיין נמוכה מ 12-15 ק"ג CO2 לק"ג של נירוסטה. כאשר המשקל הקל יותר של פלסטיק מפחית מסה למשלוח עבור כלי פריסה, תרכובת חיסכון באנרגיה.ביו-טבעי של פליטות דלק ממוחזרות ממוחזרות של פוליאתן שמקורן בסוכרת סוכרנית הם נכנסים לשוק עם טביעת רגל כמעט בינונית, אשר נמצאת בשימוש ב-טיפוס פלסטיק של 5 שנים מאוחר יותר, כולל מחזורי פחמן לטווח קצר יותר, כמו פליטה של פחמן, כמו פליטה של פחמן, כמו פליטה של פחמן, כמו פליטה של 40% יותר, כמו פליטות פחמן, כמו פחמן, כמו פליטות פחמן, 000, 000, 000 טבעי, 000, 000, 000 שנים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 זמן קצר יותר, 000, 000, 000 שנים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 שנים, 000, 000, 000, 000 שנים מאוחר יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

אסטרטגיות סוף החיים

לא כל אבטיפוס ימיים הם משחזרים.עבור פריסות מכוונת שעשויות להישאר מאחור, פלסטיקים ביו-דידנטיים כמו PHA (polyhydroxyalkanoate) מציעים דרך למזער זיהום ארוך טווח.עם זאת, התכונות המכאניות שלהם כיום נמוכות יותר מאשר פלסטיק קונבנציונלי, הגבלת השימוש שלהם לרכיבים לא-מבנה שלהם.

מחקרים ב- Rapid Prototyping Success

פרויקטים בעולם האמיתי ממחישים כיצד פלסטיק ברמה ימית מקצר את קווי הזמן של פיתוח וחשיפת פגמים בעיצוב לפני שכלי מתכת יקרים נחתכים.הדוגמאות הבאות מראות את היתרונות המעשיים על פני מגזרים שונים.

גל אנרגיה ממיר Buoys

סטארט-אפ אנרגיה מתחדשת היה צריך לבדוק תריסר צורות של buoy כדי לייעל את כוח ללכוד.מאצ'ינג כל צורה מאלומיניום היה לוקח שישה חודשים. במקום, הצוות רוטט את הצורות של פוליאתילן LED-מחדש ארבע בכל צורה של תחזוקה מאלומיניום היה לוקח שישה חודשים.

מצלמה עמוקה-Sea Landing

מכון מחקר ימי דרש מסגרת קלה, לא מגנטית למערכת מצלמה מובנת בדירוג ל-2,000 מטרים. הם הודפסו את המסגרת בעקביות מוצלחות של ניילון מכוסה, בכל פעם שהסתגלות את דפוס הtruss כדי להשפיל משקל תוך שמירה על עמידות של קריסה, לאחר ארבעה אבטיפוס מודפס, המסגרת הסופית שקלה 8 ק"ג - אחת מהמסה של עיצוב הפלדה המקורי - ולהפחית את הלחץ של המערכת האוטומטית של אפסית פחות.

פיתוח רכב תת-קרקעי אוטונומי

צוות באוניברסיטה בעיצוב מדפסת FDM בעלות נמוכה, הם הדפסו שישה עיצובים שונים של דחף גיאמטריה עבור יעילות ורעש.שימוש מדפסת FDM שולחן עבודה עם ניילון מלא זכוכית, הם הודפסו שישה עיצובים להב שונים במשך שבועיים.כל דחף נבדק במיכל טוו עבור דחף ו cavitation. אבטיפוס פלסטיק אפשרו ערוצי קירור פנימיים להשתלב ישירות, אשר לא היה אפשרי למכונה בצורה הטובה ביותר לאחר מכן היה לחסוך חודשים של ייצור פחמן.

צוללת Valve Actuator Prototype

חברת שמן וגז צריכה לתכנת מהיר של משחת תת-ימי לבדיקת אב-טיפוס.הם CNC-machined את הדיור מפוליפרופירן מלא זכוכית, עם חלון פוליקרבונט ברור לבדיקה חזותית של המנגנון הפנימי.הפועל הפלסטי המופעל ב-300 בר במשך יותר מ-1,000 מחזורים ללא כשל, אימות העיצוב לפני ביצוע גרסה של Hastell.

פרספקטיבה עתידית

הדור הבא של פלסטיק ברמה ימית לא רק ישרוד את האוקיינוס - הם יתקשרו איתו.מדע חומרי דוחף לעבר חומרים שנזקים לספורט עצמי, יידרדרו על הפיקוד, וישלבו מחזורי חיים מעגליים.

פלסטיק מבוסס ומחזורי

Polyhydroxyalkanoates (PHAs), המיוצר על ידי חיידקים, מציעים חלופה ימית מלאה סגורה לזיהום מבוזרים.עבור לטווח קצר prototyping שבו המבנה ננטש בכוונה לעומק, חומרים אלה לחסל את בעיית זיהום המורשת. Algae-based פוליאורתנים מבוססים גם כן ממוחזרים כדי לעמוד בפני הידרוליזה לתקופה שנקבעה לפני שפורקים לתוך חומרים לא רעילים כדי להבטיח את רמות של 5D של טיפוליות זה יכול להיות מתאים כדי להבטיח את זה יכול להיות יעיל של חומרים אלה.

חומרים חכמים וחיישנים מבוקשים

דמיינו לעצמכם שיפוע מפלסטיק שמשנה צבע כאשר הוא ליד גבול העייפות שלו, או מורכב ששולח אות אלחוטי כאשר סדקים מתחילים. פחמן nanotube-infused פולימרים ושכבות אדזואלקטריות מודפסות ישירות לתוך המבנה באמצעות הדפסה תלת-חומרית תלת-ממדית הם עושים ניטור בריאות מבני צורה של חומרים עצמם. Prototypes שנבנו מפלטים חכמים אלה יכולים בזמן אמת בזמן אמת במהלך בדיקות פחמן, כגון לחץ דם מוקדם, ללא גירוי איטי, כמו גם על ידי גירוי חומרים מתקדמים, אשר ניתן להבחין בין היתר, עם גירויים של חומרים נוגדי קרינה מוקדמת, כמו גם על ידי גירויים מתקדמים.

טכניקות ייצור מתקדמות

הדפסה רציפה סיבים 3D, שבו פחמן או סיבי זכוכית ממוקמים בתוך מטריצה תרמופלסטית, מייצרת חלקים עם תכונות מכניות דומות לאלומיניום. טכנולוגיה זו היא מתבגרת במהירות, יאפשרו פיזור של רכיבים תת-קרקעיים נושאי עומס שהיו בעבר רק אפשרי מתכת. Multi-jet fusion (MJF) ו-סלקטיבי לייזר מחטא (SLS) של ניילון הוא טרופי עם חלקים מתקדמים יותר ויותר, לעומת לחץ דם גבוה יותר ויותר, לעומת אלה.

הדרך לחקר הנחתים בר-קיימא

ככל שההשקעה הגלובלית בהתבוננות באוקיינוס והכלכלה הכחולה מתרחבת, הביקוש לשיטות מהירות וסיכון נמוך יגדל במקביל.פלסטיקים ברמת הנחתים ממוקמים באופן ייחודי כדי לענות על הביקוש הזה תוך התאמה ליעדים הקיימים. על ידי שילוב של חומרי הזנות המבוססים על הביולוגי, ייצור התוספים והאינטליגנציה המוטבעת, הגל הבא של אבטיפוס תת-ימי לא רק יזרז את הגילוי אלא גם יצמצם את טביעת הרגל הסביבתית מאחורי המשקעים המשתנים האלה.