מבוא ל-Sefi Reinforcement in Resin Transfer

Resin Transfer מוליד (RTM) הוא תהליך ייצור מורכב מאוד מאומץ מאוד שמייצר חלקים בעלי ביצועים גבוהים עם דיוק רב-ממדי מעולה והשלמת פני השטח.הנכסים המכניים של רכיבי RTM - כגון חוזק רב-עוצמה, מודלים גמישים, התנגדות השפעה וחיים עייפות - נקבעים בעיקר על ידי סוג, צורה, וסידור של חיזוק מוטבע בתוך המהנדסים המרובים ומתכננים חייבים להבין כיצד סיבים שונים יכולים לספק השפעה אופטית על גבי מערכת עיבוד חומרים אופטימטיביים של חומר זה.

סוגים של הכחדות סיבים ב-RTM

הבחירה של חיזוק סיבים היא אחת ההחלטות הקריטיות ביותר בעיצוב חלק RTM.כל סוג סיבים מציע איזון ייחודי של מאפיינים מכניים, עלות ותהליךיות.ארבעת הקטגוריות העיקריות הן זכוכית, פחמן, ארמידי וסיבים טבעיים, יחד עם סיבים מיוחדים מתעוררים.

גלי זכוכית

סיבים זכוכית נשארים את חיזוק הנפוץ ביותר ב RTM בשל שילוב נוח של כוח, קשיחות, ועלויות נמוכות. הם מיוצרים על ידי ציור זכוכית מלוטש לתוך פיחות קנס, אשר לאחר מכן ארוז לתוך אישורים, לחתוך strand mats, או גילוח מגנטי גבוה יותר עם עלות גבוהה יותר של גלימה (ציון חשמלי) ו S- S- משקפיים (עוצמה גבוהה) הם שני ראשוניים של חשיפה טובה על ידי חום גוף נמוך יותר.

פחמן סיבים

בנוסף, סיבים פחמן הם פרס עבור נוקשות יוצאת דופן שלהם משקל ויחסי כוח עד משקל.הם מיוצרים באמצעות pyrolysis של חומרים מבשר כגון פוליאקילינל (PAN) או המגרש.הסיבים וכתוצאה מכך יש מסגרת חומרים Tenile Modulus כי יכול לעתים קרובות לעבור על 500 GPa (עבור גבוה רמות פחמן) ועשרות כוח עד 7a, 000 לחץ דם ארוך), אבל הם לעתים קרובות לגרום סיבים מהירים יותר.

המונחים:

סיבים aramidoxy, הידוע ביותר תחת שם המסחר Kevlar, הם פולימרים אורגניים עם צבע צהוב ייחודי. הם מציגים כוח רב הפין יוצא דופן (עד 3.6 GPa) ונוקשות גבוהה מאוד, כלומר הם יכולים לספוג כמויות גדולות של אנרגיה לפני שבירה.זה גורם סיבים חמורים של פחמן, אבל הם לעתים קרובות להפחית את חומר של בחירה עבור הגנה בליסטי (גוף, שריון), כפפות חותכות, והשפעה כגון מפגעים, כמו גם על פני השטח, כמו גם לחץ דם, הם בדרך כלל, כמו גם לחץ דם קשה, 000, 000, עם זאת, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קשה, 000.

סיבים טבעיים ומיוחדים

סיבים טבעיים כגון קנבוס, flax, עסיסי, ו sisal הם צובר מתח ב RTM כמו חלופות בר קיימא ו biodegradable. הם מציעים תכונות מכניות בינוניות (חוזק רב עוצמה סביב 300-800 MPa, מודולוס 30-70 GPa) ביישומים כימיים ספציפיים טמפרטורה (HMW) סיבים סביבתיים מסוימים, במיוחד, הראו הבטחה בלוחות פנים, משולשים, ולא שינויים לא-ריים), כמו סיבים כימיים רגישים לשרירים), כמו סיבים חמים).

כיצד סוג הסיבים משפיע על תכונות מכניות

הביצועים המכניים של RTM מורכב תלוי לא רק בתכונות הטבוונות של הסיבים, אלא גם על האופן שבו הסיבים אינטראקציה עם מערכת השרף ואת תנאי העיבוד.התתת הבאה מפרט את התכונות המכאניות המרכזיות וכיצד סוגים שונים משפיעים עליהם.

כוח ועוצמה

(הכוח של Tensile ו-גמישות Modulus (stiffness) הם שני הנכסים המכניים הנפוצים ביותר: סיבים פחמן נמצאים בנוקשות, המציעים מדדים 3-4 פעמים גבוה יותר מזכוכית ו- aramid. זה מתורגם ל- 120 נקודות נוקשות גבוהה מאוד (Stiffness-to-La-משקל) ו- GP-L-L-L-Lypation-pation Rate) משפיעים על סוללות ויישומים רובוטיים טהורים.

התנגדות ואומץ

עמידות להשפעות היא היכולת של חומר לספוג אנרגיה במהלך עומס פתאומי.סיבים ארמייד הם תקן הזהב בהקשר זה, עם המשך הפסקה של 2–4% ושבר גבוה מאוד קשה מאוד.הם לעתים קרובות משמש כמשטח ply בחלקים RTM שעלולים לחוות השפעה נמוכה על סיבי לחץ דם (למשל, כלי טיס), אך הם עלולים להשפיע על סיבים נמוכים יותר (למשל, ירידה במשקל), אך הם עלולים לגרום להפחתה של 1.5% (ירידה) לאחר פגיעה ברקמות נמוכה יותר של סיבים קשים יותר של סיבים (ירידה) לאחר פגיעה בירידה של סיבים קשים (ירידה של לחץ דם נמוכה (ירידה של פחמן) לאחר פגיעה ב- 1.5%) לאחר פגיעה ב- 1.5%) לאחר פגיעה ב- 1.5% (ירידה של סיבים קשים יותר ב- 1.5%) לאחר פגיעה ב- 1.5%) לאחר פגיעה ב- 1Fervdumrelivd).

עייפות ודלות

התנהגות שומנית תחת טעינה מחזורית היא חיונית עבור רכיבים כמו להבים טורבינות רוח, כנפיים מטוסים, ו מעיינות רכב. סיבי פחמן בדרך כלל להציג ביצועים עייפות גבוהה בשל הנוקשות הגבוהה שלהם וזנים נמוכים תחת עומס, אשר ממזער את הצטברות.סיבים זכוכית, תוך שימוש ביישומים רבים, יכול לסבול מהידרדרות מתמשכת (המכונה "מרווחה") בשל צמיחה מיקרו-קליפה במרווחה ב-APTDMAFDIEXD, לעומת חומרים רגישים לטמפרטורות גבוהות יותר מאשר מתחים קשים.

ראשי התיבות של Sim-Reinforced RTM Performance

מעבר לתכונות הסיבים האינטרינריים, מספר גורמים הקשורים לאדריכלות סיבים ולעיבוד ממלאים תפקיד מכריע בתכונות המכניות הסופיות של חלקי RTM.

המונחים:

ההיערכות של סיבים ביחס לכיוון עומס יישומי היא הגורם המשפיע ביותר לאחר סוג סיבים. Unidirectional (UD) בדים מספקים כוח מקסימלי ונוקשות לאורך כיוון הסיבים, אך הם חלשים יותר. wven בדים (סביר, twill, bouin) מציעים סיבים מורכבים יותר ויותר טיפול בתבניות RTM אך יכול להציג ריכוזים המושרה על ידי הגבלת זמן גבוהה על ידי 10 ° F.

המונחים: Volume Fraction

נפח סיבים (Vf) הוא אחוז הנפח המורכב הנכבש על ידי סיבים. גבוה Vf בדרך כלל מגביר כוח ונוקשות כי העומס נולד על ידי סיבים. ב RTM, טווח Vf טיפוסי בין 40% ל 60%, בהתאם אופטימיזציה טרוםפורציה ולחץ ההזרקה - שיפור יעיל מדי ו Vf מעל 55% לעתים קרובות דורש דחיסה קפדנית מבוקרת כדי למנוע כתמים יבשים או פחמן גבוה יותר מאשר ניקוי.

ממשק סיבים ו- Surface Treatment

הכוח של האג"ח בין סיבים לבין ממטריקס פולימר קובע כיצד העומס מועבר מן הממטריקס אל הסיבים.ללא דבקות נאותה, המסובייק יכשל בטרם עת באמצעות סיבים מושכים אל תוך ודלמנטום. רוב הסיבים המסחריים באים עם ציפוי משטח (מחדש) אשר משפר את האגרה והמגע הכימי עם סוג מסוים של גלימות להשתמש סיבים המבוססים על ידי סיבים; לעתים קרובות דורשות חומרים כימיים.

אופטימיזציה של RTM לעיבוד עבור סוגים שונים של סיבים

כל סוג סיבים מטיל מגבלות ספציפיות על תהליך RTM.Gel mats ו בדים ארוגים יש אופטימיזציה גבוהה, ומאפשר הזרקת רזין מהירה בלחץ מתון (2-5 בר) סיבים פחמן, במיוחד קלטות UD, יש נטייה נמוכה יותר ועלולה לדרוש לחץ זרימה גבוה יותר על גבי דלקת אחורית (p) וזמני מחזור ארוכים יותר כדי להשיג מלא רטובים.

מסקנה

הבחירה של חיזוק סיבים היא החלטה בסיסית בעיצוב חלק RTM, ישירות השולטת בתכונות מכניות - סטרנגית, קשיחות, עמידות השפעה ועייפות החיים - של המרכיב הסופי. סיבי זכוכית מציעים ביצועים יעילים לשימוש מבני כללי; סיבים פחמן לספק נוקשות ללא תחרות - יחסי חיזוק עבור יישומים בעלי ביצועים גבוהים; סיבים חד-משמעיים לספק ביצועים גבוהים יותר והשפעה טבעית; סיבים טבעיים וסיבים פחות ממין אלה חייבים להיות בעלי יכולת תמיכה חלקית של תכונות סביבתיות.