Miaraka amin'ny fivoarana mitohy amin'ny fitaovana mitambatra, ankoatra ny plastika nohamafisina amin'ny fibre fitaratra, dia nipoitra ihany koa ny plastika nohamafisina amin'ny fibre karbônina, ny plastika nohamafisina amin'ny fibre boron, sns. Ny polymer composites nohamafisina amin'ny fibre karbônina (CFRP) dia fitaovana maivana sy matanjaka izay ampiasaina amin'ny famokarana vokatra maro ampiasaintsika amin'ny fiainantsika andavanandro. Teny ampiasaina hilazana ireo fitaovana mitambatra nohamafisina amin'ny fibre izay mampiasa fibre karbônina ho singa fototra amin'ny rafitra.
Tabilao misy ny votoatiny:
1. Rafitra pôlimera nohamafisina tamin'ny fibre karbônina
2. Ny fomba fanamboarana plastika nohamafisina tamin'ny fibre karbônina
3. Toetran'ny Polimera Nohamafisina tamin'ny Fibre Karbônina
4. Tombony azo avy amin'ny CFRP
5. Ny tsy fahampian'ny CFRP
6. Fampiasana plastika nohamafisina amin'ny fibre karbônina
Rafitra Polimera Nohamafisina tamin'ny Fibre Karbônina
Ny plastika nohamafisina amin'ny fibre karbônina dia akora vita amin'ny fandaminana ny fibre karbônina amin'ny lalana iray ary mampiasa fitaovana pôlimera mifamatotra. Manify dia manify ny savaivon'ny fibre karbônina, eo amin'ny 7 mikrôna eo ho eo, saingy avo dia avo ny tanjany.
Ny singa fototra indrindra amin'ny fitaovana mitambatra nohamafisina amin'ny fibre karbônina dia ny kofehy fibre karbônina. Ny akora fototra amin'ny kofehy karbônina dia ny polyacrylonitrile prepolymer (PAN), rayon, na petroleum pitch. Avy eo dia amboarina ho lamba fibre karbônina amin'ny alàlan'ny fomba simika sy mekanika ho an'ny ampahany amin'ny fibre karbônina ny kofehy karbônina.
Matetika ny pôlimera mampiray dia resina thermosetting toy ny epoxy. Indraindray dia ampiasaina ny pôlimera thermoset na pôlimera thermoplastic hafa, toy ny polyvinyl acetate na nylon. Ankoatra ny fibre karbônina, ny composites dia mety ahitana aramid Q, polyethylene lanja molekiola avo lenta, aliminioma, na fibre vera. Ny karazana additives ampidirina ao amin'ny matrix bonding dia mety hisy fiantraikany amin'ny toetran'ny vokatra fibre karbônina farany ihany koa.
Ny fomba fanamboarana plastika nohamafisina tamin'ny fibre karbônina
Samy hafa indrindra ny vokatra vita amin'ny fibre karbônina noho ny fomba fiasany samihafa. Misy fomba maro hanamboarana fitaovana pôlimera nohamafisina amin'ny fibre karbônina.
1. Fomba fametrahana tanana
Mizara ho fomba maina (atrikasa efa voaomana mialoha) sy fomba lena (lamba fibre sy resina voapetaka mba hampiasaina). Ampiasaina ihany koa ny fametrahana tanana mba hanomanana ny prepregs hampiasaina amin'ny dingana famolahana faharoa toy ny famolahana famoretana. Ity fomba ity dia ny fametahana takelaka lamba fibre karbônina amin'ny lasitra mba hamoronana ny vokatra farany. Ny tanjaka sy ny hamafin'ny akora vokarina dia hatsaraina amin'ny alàlan'ny fisafidianana ny fampifanarahana sy ny tenona amin'ny kofehy lamba. Avy eo dia fenoina epoxy ny lasitra ary ampangotrahina amin'ny hafanana na rivotra. Ity fomba fanamboarana ity dia matetika ampiasaina amin'ny faritra tsy misy tsindry, toy ny fonon'ny motera.
2. Fomba fanamboarana banga
Ho an'ny "laminated prepreg", ilaina ny mampihatra tsindry amin'ny alàlan'ny dingana iray mba hahatonga azy ho akaiky ny lasitra ary mba hanamafisana sy hamolavola azy amin'ny mari-pana sy tsindry iray. Ny fomba "vacuum bag" dia mampiasa paompy "vacuum" mba hanesorana ny ao anatin'ny kitapo famolavolana mba hamoronana tsindry ratsy eo anelanelan'ny kitapo sy ny lasitra mba hahatonga ny akora mitambatra ho akaiky ny lasitra.
Mifototra amin'ny fomba fampiasana kitapo banga, dia nalaina taty aoriana ny fomba fanamboarana kitapo banga-autoclave. Ny autoclaves dia manome tsindry ambony kokoa ary manasitrana ny ampahany amin'ny hafanana (fa tsy ny fanasitranana voajanahary) noho ny fomba fampiasana kitapo banga fotsiny. Ny ampahany toy izany dia manana rafitra miendrika kokoa, kalitaon'ny ety ivelany tsara kokoa, afaka manala tsara ny fiboiboika rivotra (ny fiboiboika dia hisy fiantraikany lehibe amin'ny tanjaky ny ampahany), ary ambony kokoa ny kalitao amin'ny ankapobeny. Raha ny marina, ny dingan'ny fametahana kitapo banga dia mitovy amin'ny fametahana sarimihetsika finday. Ny fanesorana ny fiboiboika rivotra dia asa lehibe.
3. Fomba fanamboarana amin'ny alalan'ny famoretana
Famolavolana famoretanaFomba fanamboarana izay mampiroborobo ny famokarana betsaka sy ny famokarana betsaka. Matetika ny lasitra dia vita amin'ny tapany ambony sy ambany, izay antsointsika hoe lasitra lahy sy lasitra vavy. Ny dingana fanamboarana dia ny fametrahana ny tsihy vita amin'ny prepregs ao anaty lasitra metaly, ary eo ambany fiantraikan'ny mari-pana sy tsindry sasany, dia hafanaina sy avadika plastika ao anaty lavaka lasitra ny tsihy, mikoriana eo ambany tsindry, ary mameno ny lavaka lasitra, ary avy eo dia amboarina sy amboarina mba hahazoana vokatra. Na izany aza, ity fomba ity dia manana vidiny voalohany ambony kokoa noho ny teo aloha, satria ny lasitra dia mitaky fanodinana CNC avo lenta.
4. Famolavolana mihodinkodina
Ho an'ny ampahany manana endrika sarotra na miendrika vatana mihodina, dia azo ampiasaina ny "filament winder" mba hanaovana azy amin'ny alàlan'ny famonosana ny kofehy amin'ny "mandrel" na "core". Rehefa vita tanteraka ny famonosana dia esory ny "mandrel". Ohatra, ny sandry "tubular joint" ampiasaina amin'ny rafitra fampiatoana dia azo atao amin'ny alalan'ity fomba ity.
5. Famolavolana famindrana resina
Fomba fanaovana lasitra malaza ny fampiasana "résin transfer molding" (RTM). Ireto avy ireo dingana fototra amin'izany:
1. Apetraho ao anaty lasitra ny lamba vita amin'ny fibre karbônina ratsy efa voaomana ary akombony ny lasitra.
2. Ampidiro ao ny resina thermosetting ranoka, asio ranoka fanamafisana ary afangaro tsara.
Toetran'ny Polimera Nohamafisina tamin'ny Fibre Karbônina
(1) Hery avo lenta sy fahafaha-mihetsika tsara.
Ny tanjaka manokana (izany hoe, ny tahan'ny tanjaka mihenjana amin'ny hakitroky) an'ny fibre karbônina dia in-6 noho ny an'ny vy ary in-17 noho ny an'ny aliminioma. Ny modulus manokana (izany hoe, ny tahan'ny modulus Young amin'ny hakitroky, izay mariky ny elastika amin'ny zavatra iray) dia mihoatra ny in-3 noho ny an'ny vy na aliminioma.
Noho ny tanjaka manokana avo lenta, dia mahazaka enta-mavesatra miasa be izy. Ny tsindrin'asa ambony indrindra dia mety hahatratra 350 kg/cm2. Ankoatra izany, mora terena sy mahatanty kokoa noho ny F-4 madio sy ny randranany izy.
(2) Mahazaka harerahana sy fikikisana tsara.
Avo lavitra noho ny an'ny resina epoxy ny fanoherany ny havizanana ary avo kokoa noho ny an'ny metaly. Ny kofehy grafita dia manosotra tena ary manana coefficient de friction kely. Ny habetsaky ny fikikisana dia kely kokoa in-5-10 noho ny an'ny vokatra asbestos amin'ny ankapobeny na ny randrana F-4.
(3) Mitondra hafanana tsara sy mahatohitra hafanana.
Manana conductivity mafana tsara ny plastika nohamafisina amin'ny fibre karbônina, ary mora levona ny hafanana ateraky ny fifandonana. Tsy mora mafana loatra ny ao anatiny ary tsy mitahiry hafanana ary azo ampiasaina ho fitaovana famehezana mavitrika. Amin'ny rivotra, afaka miasa tsara amin'ny mari-pana -120 ~ 350°C izy io. Miaraka amin'ny fihenan'ny votoatin'ny metaly alkali ao amin'ny fibre karbônina, dia mety hitombo bebe kokoa ny mari-pana ampiasaina. Ao anaty entona tsy mihetsika, ny mari-pana azo ampifanarahana dia mety hahatratra 2000°C eo ho eo, ary mahatanty fiovana tampoka amin'ny hatsiaka sy ny hafanana.
(4) Mahatohitra tsara ny hovitrovitra.
Tsy mora akony na mihovotrovotra izy io, ary fitaovana tena tsara ihany koa amin'ny fampihenana ny hovitrovitra sy ny tabataba.
Tombony azo avy amin'ny CFRP
1. Maivana
Ny plastika nentim-paharazana nohamafisina tamin'ny fibre fitaratra dia mampiasa fibre fitaratra mitohy sy fibre fitaratra 70% (lanjan'ny fitaratra/lanja manontolo) ary mazàna manana hakitroky 0.065 pounds isaky ny santimetatra toratelo. Ny akora CFRP mitovy lanja amin'ny fibre 70% dia mazàna manana hakitroky 0.055 pounds isaky ny santimetatra toratelo.
2. Tanjaka Avo
Na dia maivana aza ny pôlimera nohamafisina tamin'ny fibre karbônina, ny akora CFRP dia manana tanjaka ambony kokoa sy hamafin'ny lanjany mihoatra noho ny akora fibre fitaratra. Raha ampitahaina amin'ny fitaovana metaly, dia miharihary kokoa io tombony io.
Ny tsy fahampian'ny CFRP
1. Vidiny lafo
Lafo be ny vidin'ny famokarana plastika nohamafisina amin'ny fibre karbônina. Mety miovaova be ny vidin'ny fibre karbônina arakaraka ny toe-javatra misy eny an-tsena ankehitriny (famatsiana sy fangatahana), ny karazana fibre karbônina (aerospace vs. kilasy ara-barotra), ary ny haben'ny fonosana fibre. Raha jerena ny vidiny, ny fibre karbônina virjiny dia mety ho lafo in-5 ka hatramin'ny in-25 noho ny fibre fitaratra. Mbola lehibe kokoa aza io fahasamihafana io rehefa ampitahaina amin'ny vy amin'ny CFRP.
2. Fitondran-tena
Izany no tombony sy fatiantoka amin'ny fitaovana vita amin'ny fibre karbônina. Miankina amin'ny fampiasana azy izany. Ny fibre karbônina dia tena mitondra herinaratra ary ny fibre fitaratra kosa dia miaro amin'ny hafanana. Vokatra maro no mampiasa fiberglass fa tsy fibre karbônina na metaly satria mila fiarovana mafy izy ireo. Amin'ny famokarana fitaovana elektrika, vokatra maro no mitaky ny fampiasana fibre fitaratra.
Fampiasana plastika nohamafisina amin'ny fibre karbônina
Miely patrana ny fampiharana ny pôlimera nohamafisina tamin'ny fibre karbônina eo amin'ny fiainana andavanandro, manomboka amin'ny ampahany mekanika ka hatramin'ny fitaovana miaramila.
(1)toy ny famehezana fonosana
Azo amboarina ho peratra na fonosana mahatohitra harafesina, tsy mora simba, ary mahatohitra hafanana avo ny fitaovana PTFE nohamafisina vita amin'ny fibre karbônina. Rehefa ampiasaina amin'ny famehezana static, dia lava kokoa ny androm-piainany, mihoatra ny in-10 heny noho ny fonosana asbestos amin'ny menaka amin'ny ankapobeny. Afaka mitazona ny fahombiazan'ny famehezana izy io na dia eo aza ny fiovan'ny enta-mavesatra sy ny fampangatsiahana haingana ary ny fanafanana haingana. Ary satria tsy misy akora manimba ny fitaovana, dia tsy hisy harafesina amin'ny metaly.
(2)toy ny ampahany fikosoham-bary
Mampiasa ny toetrany afaka manosotra tena izy, dia azo ampiasaina ho toy ny "bearings", "gears", ary "piston rings" ho an'ny tanjona manokana. Toy ny "bearings" tsy misy menaka ho an'ny fitaovana fiaramanidina sy "recorders", "gears" tsy misy menaka ho an'ny lokomotiva diesel elektrika (mba hisorohana ny loza ateraky ny fivoahan'ny menaka), "piston rings" tsy misy menaka amin'ny "compressors", sns. Ankoatra izany, dia azo ampiasaina ho toy ny "bearings" na "tombo-kase" ihany koa izy io amin'ny indostrian'ny sakafo sy fanafody amin'ny alàlan'ny fanararaotana ny toetrany tsy misy poizina.
(3) Ho fitaovana fanorenana ho an'ny fiaramanidina, fiaramanidina, ary balafomanga. Nampiasaina voalohany tamin'ny fanamboarana fiaramanidina izy io mba hampihenana ny lanjan'ny fiaramanidina sy hanatsarana ny fahombiazan'ny sidina. Ampiasaina ihany koa amin'ny indostria simika, solika, herinaratra, milina, ary indostria hafa ho toy ny tombo-kase mihodina na mihodinkodina na fitaovana tombo-kase static isan-karazany.
Matihanina i Zhengxiorinasa mpanao gazety hidraolika any Shina, manome kalitao avo lentamilina fanontam-pirinty hidraulika mitambatraho an'ny famokarana vokatra CFRP.
Fotoana fandefasana: 25 Mey 2023
