Нийлмэл материалын тасралтгүй хөгжлөөр шилэн ширхэгт бэхжүүлсэн хуванцараас гадна нүүрстөрөгчийн ширхэгт бэхжүүлсэн хуванцар, борын ширхэгт бэхжүүлсэн хуванцар гэх мэт зүйлс гарч ирсэн. Нүүрстөрөгчийн ширхэгт бэхжүүлсэн полимер нийлмэл материал (CFRP) нь бидний өдөр тутмын амьдралд ашигладаг олон бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг хөнгөн бөгөөд бат бөх материал юм. Энэ нь нүүрстөрөгчийн ширхэгийг үндсэн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг шилэн ширхэгт бэхжүүлсэн нийлмэл материалыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг нэр томъёо юм.
Агуулгын хүснэгт:
1. Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн полимер бүтэц
2. Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай хуванцарыг хэвлэх арга
3. Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай полимерийн шинж чанарууд
4. CFRP-ийн давуу талууд
5. CFRP-ийн сул талууд
6. Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай хуванцар хэрэглээ
Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн полимер бүтэц
Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн хуванцар нь нүүрстөрөгчийн шилэн материалыг тодорхой чиглэлд байрлуулж, холбосон полимер материалыг ашиглан үүссэн материал юм. Нүүрстөрөгчийн шилэнгийн диаметр нь маш нимгэн, ойролцоогоор 7 микрон боловч бат бөх чанар нь маш өндөр байдаг.
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай нийлмэл материалын хамгийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь нүүрстөрөгчийн шилэн утас юм. Нүүрстөрөгчийн утаснуудын үндсэн түүхий эд нь преполимер полиакрилонитрил (PAN), вискоз эсвэл газрын тосны давирхай юм. Дараа нь нүүрстөрөгчийн утаснуудыг нүүрстөрөгчийн шилэн эд ангиудад зориулсан химийн болон механик аргаар нүүрстөрөгчийн шилэн даавуу болгон хийдэг.
Холбогч полимер нь ихэвчлэн эпокси зэрэг термосет давирхай юм. Заримдаа поливинил ацетат эсвэл нейлон гэх мэт бусад термосет буюу термопластик полимерүүдийг ашигладаг. Нүүрстөрөгчийн ширхэгээс гадна нийлмэл материалууд нь арамид Q, хэт өндөр молекул жинтэй полиэтилен, хөнгөн цагаан эсвэл шилэн ширхэг агуулж болно. Эцсийн нүүрстөрөгчийн ширхэгийн бүтээгдэхүүний шинж чанарт холболтын матрицад оруулсан нэмэлтүүдийн төрлөөс хамаарч болно.
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай хуванцарыг хэвлэх арга
Нүүрстөрөгчийн шилэн бүтээгдэхүүн нь өөр өөр процессоос шалтгаалан голчлон ялгаатай байдаг. Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн полимер материалыг бүрдүүлэх олон арга байдаг.
1. Гараар тавих арга
Хуурай арга (урьдчилан бэлтгэсэн цех) болон нойтон арга (шилэн даавуу болон давирхайг нааж хэрэглэх) гэж хуваагддаг. Гараар хэвлэх аргыг шахалтын хэв гэх мэт хоёрдогч хэвний процесст ашиглах препрег бэлтгэхэд ашигладаг. Энэ арга нь нүүрстөрөгчийн шилэн даавууны хуудсыг хэвэнд нааж, эцсийн бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Үүссэн материалын бат бөх чанар, хөшүүн чанарыг даавууны ширхэгийн уялдаа холбоо, нэхмэлийг сонгосноор оновчтой болгодог. Дараа нь хэвийг эпокси давирхайгаар дүүргэж, дулаан эсвэл агаараар хатаадаг. Энэхүү үйлдвэрлэлийн аргыг ихэвчлэн хөдөлгүүрийн бүрхүүл гэх мэт стрессгүй эд ангиудад ашигладаг.
2. Вакуум үүсгэх арга
Ламинатлагдсан препрегийн хувьд хэвэнд ойртуулах, тодорхой температур, даралтын дор хатааж, хэлбэржүүлэхийн тулд тодорхой процессоор даралт өгөх шаардлагатай. Вакуум уутны арга нь вакуум насос ашиглан хэлбэржүүлэх уутны дотор талыг нүүлгэн шилжүүлдэг бөгөөд ингэснээр уут болон хэвний хоорондох сөрөг даралт нь даралт үүсгэж, нийлмэл материал хэвэнд ойртдог.
Вакуум уутны аргын үндсэн дээр вакуум уут-автоклав үүсгэх аргыг хожим гаргаж авсан. Автоклав нь зөвхөн вакуум уутны аргуудаас илүү өндөр даралт болон дулаанаар эд ангийг хатаах (байгалийн аргаар хатаахын оронд) боломжийг олгодог. Ийм эд анги нь илүү авсаархан бүтэцтэй, гадаргуугийн чанар сайтай, агаарын бөмбөлгийг үр дүнтэй арилгаж чаддаг (бөмбөлөг нь эд ангийн бат бөх байдалд ихээхэн нөлөөлнө) бөгөөд нийт чанар нь илүү өндөр байдаг. Үнэндээ вакуум уутлах үйл явц нь гар утасны хальс наалдахтай төстэй юм. Агаарын бөмбөлгийг арилгах нь гол ажил юм.
3. Шахалтын хэвний арга
Шахалтын хэвнь массын үйлдвэрлэл болон массын үйлдвэрлэлд тохиромжтой хэвний арга юм. Хэвийг ихэвчлэн дээд ба доод хэсгээс хийдэг бөгөөд бид үүнийг эрэгтэй хэв, эмэгтэй хэв гэж нэрлэдэг. Хэвний процесс нь препрегээр хийсэн дэвсгэрийг металл лангуун хэвэнд хийж, тодорхой температур, даралтын нөлөөн дор дэвсгэрийг хэвний хөндийд халааж, хуванцаржуулж, даралтын дор урсаж, хэвний хөндийг дүүргэж, дараа нь бүтээгдэхүүн гаргаж авахын тулд хэвэнд хийж, хатууруулдаг. Гэсэн хэдий ч энэ арга нь өмнөх аргуудаас өндөр анхны өртөгтэй байдаг, учир нь хэв нь маш өндөр нарийвчлалтай CNC боловсруулалт шаарддаг.
4. Ороомог хэв
Нарийн төвөгтэй хэлбэртэй эсвэл эргэлтийн биеийн хэлбэртэй эд ангиудын хувьд судалтай ороомог ашиглан судалтай хэсгийг гол эсвэл цөм дээр ороож эд анги хийж болно. Ороомгийн дараа бүрэн хатаж, голыг нь авна. Жишээлбэл, түдгэлзүүлэлтийн системд ашигладаг хоолой хэлбэрийн холбоосны гарыг энэ аргаар хийж болно.
5. Давирхайн дамжуулалтын хэв
Давирхайн дамжуулалтын хэв (RTM) нь харьцангуй түгээмэл хэвний арга юм. Үүний үндсэн алхамууд нь:
1. Бэлтгэсэн муу нүүрстөрөгчийн шилэн даавууг хэвэнд хийж, хэвийг нь хаа.
2. Түүнд шингэн термосет давирхайг хийж, арматурын материалыг шингээж, хатаана.
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай полимерийн шинж чанарууд
(1) Өндөр бат бэх ба сайн уян хатан чанар.
Нүүрстөрөгчийн ширхэгийн хувийн бат бэх (өөрөөр хэлбэл суналтын бат бэхийн нягтралтай харьцуулсан харьцаа) нь гангийнхаас 6 дахин, хөнгөн цагааныхаас 17 дахин их байдаг. Хувийн модуль (өөрөөр хэлбэл объектын уян хатан чанарын шинж тэмдэг болох Янгийн модулийн нягтралтай харьцуулсан харьцаа) нь ган эсвэл хөнгөн цагааныхаас 3 дахин их байдаг.
Өндөр хувийн бат бэхтэй тул их хэмжээний ажлын ачааллыг даах чадвартай. Хамгийн их ажлын даралт нь 350 кг/см2 хүрч чаддаг. Үүнээс гадна цэвэр F-4 болон түүний сүлжмэлээс илүү шахалттай, уян хатан чанартай.
(2) Ядаргаа болон элэгдэлд тэсвэртэй сайн.
Түүний ядрах эсэргүүцэл нь эпокси давирхайгаас хамаагүй өндөр бөгөөд металл материалаас хамаагүй өндөр байдаг. Графит ширхэгүүд нь өөрөө тослох чадвартай бөгөөд үрэлтийн бага коэффициенттэй байдаг. Элэгдэл нь ерөнхий асбестын бүтээгдэхүүн эсвэл F-4 сүлжихээс 5-10 дахин бага байдаг.
(3) Дулаан дамжуулалт сайтай ба халуунд тэсвэртэй.
Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн хуванцар нь сайн дулаан дамжуулалттай бөгөөд үрэлтийн улмаас үүссэн дулаан амархан тархдаг. Дотор хэсэг нь хэт халж, дулааныг хадгалахад хялбар биш бөгөөд динамик битүүмжлэх материал болгон ашиглаж болно. Агаарт -120~350°C температурын хязгаарт тогтвортой ажиллах боломжтой. Нүүрстөрөгчийн шилэн дэх шүлтийн металлын агууламж буурснаар ашиглалтын температурыг улам нэмэгдүүлэх боломжтой. Идэвхгүй хийд түүний дасан зохицох температур нь ойролцоогоор 2000°C хүрч, хүйтэн, дулааны огцом өөрчлөлтийг тэсвэрлэж чаддаг.
(4) Сайн чичиргээний эсэргүүцэл.
Энэ нь резонанс үүсгэх эсвэл дэрвэхэд амаргүй бөгөөд чичиргээ болон дуу чимээг бууруулах маш сайн материал юм.
CFRP-ийн давуу талууд
1. Хөнгөн жин
Уламжлалт шилэн кабель бэхжүүлсэн хуванцар нь тасралтгүй шилэн утас болон 70% шилэн утас (шилэн жин/нийт жин) ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн куб инч тутамд 0.065 фунт нягтралтай байдаг. Ижил 70% шилэн жинтэй CFRP нийлмэл нь ихэвчлэн куб инч тутамд 0.055 фунт нягтралтай байдаг.
2. Өндөр бат бэх
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай полимерүүд хөнгөн боловч CFRP композитууд нь шилэн шилэн композитуудаас илүү бат бөх, нэгж жинд ногдох хатуулаг өндөр байдаг. Металл материалтай харьцуулахад энэ давуу тал нь илүү илэрхий юм.
CFRP-ийн сул талууд
1. Өндөр өртөгтэй
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай хуванцар үйлдвэрлэх өртөг нь хэт өндөр байдаг. Нүүрстөрөгчийн шилэн үнэ нь одоогийн зах зээлийн нөхцөл байдал (нийлүүлэлт ба эрэлт), нүүрстөрөгчийн шилэн кабелийн төрөл (агаарын тээврийн болон арилжааны зэрэг), шилэн кабелийн хэмжээ зэргээс хамааран эрс өөрчлөгдөж болно. Нэг фунт тутамд онгон нүүрстөрөгчийн шилэн кабелийн үнэ нь шилэн кабелийн үнээс 5-25 дахин үнэтэй байж болно. Ган болон CFRP-ийг харьцуулах үед энэ ялгаа бүр ч их байна.
2. Цахилгаан дамжуулах чанар
Энэ бол нүүрстөрөгчийн шилэн нийлмэл материалын давуу болон сул тал юм. Энэ нь хэрэглээнээс хамаарна. Нүүрстөрөгчийн шилэн нь маш их дамжуулалттай бөгөөд шилэн шилэн нь дулаалгатай байдаг. Олон бүтээгдэхүүн нь хатуу дулаалга шаарддаг тул нүүрстөрөгчийн шилэн эсвэл металлын оронд шилэн хөвөн ашигладаг. Хэрэглэгчийн хэрэглээний үйлдвэрлэлд олон бүтээгдэхүүн шилэн хөвөн ашиглахыг шаарддаг.
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай хуванцар хэрэглээ
Нүүрстөрөгчийн шилэн арматуртай полимерийн хэрэглээ нь механик эд ангиас эхлээд цэргийн материал хүртэл өргөн хүрээтэй байдаг.
(1)битүүмжлэх сав баглаа боодол болгон
Нүүрстөрөгчийн шилэн бэхжүүлсэн PTFE материалыг зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй битүүмжлэх цагираг эсвэл савлагаа болгон хийж болно. Статик битүүмжлэлд ашиглахад ашиглалтын хугацаа нь илүү урт бөгөөд ерөнхий тосонд дүрсэн асбестын савлагаанаас 10 дахин их байдаг. Энэ нь ачааллын өөрчлөлт, хурдан хөргөлт, хурдан халалтын үед битүүмжлэлийн гүйцэтгэлийг хадгалж чаддаг. Мөн материал нь идэмхий бодис агуулаагүй тул металл дээр нүх сүв үүсэхгүй.
(2)нунтаглах эд анги болгон
Өөрөө тослох шинж чанараа ашиглан тусгай зориулалтаар холхивч, араа, поршений цагираг болгон ашиглаж болно. Тухайлбал, нисэхийн багаж хэрэгсэл, дуу хураагуурт зориулсан тосгүй тосолсон холхивч, цахилгаан дамжуулах дизель зүтгүүрт зориулсан тосгүй тосолсон араа (тосны алдагдалаас үүдэлтэй ослоос зайлсхийхийн тулд), компрессор дээрх тосгүй тосолсон поршений цагираг гэх мэт. Үүнээс гадна, хоргүй шинж чанараа ашиглан хүнс, эмийн үйлдвэрт гулсах холхивч эсвэл битүүмжлэл болгон ашиглаж болно.
(3) Сансар судлал, нисэх хүчин, пуужингийн бүтцийн материал болгон ашигладаг. Үүнийг анх нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд онгоцны жинг бууруулах, нислэгийн үр ашгийг дээшлүүлэх зорилгоор ашиглаж байжээ. Мөн химийн, газрын тос, цахилгаан эрчим хүч, машин механизм болон бусад салбарт эргэлдэгч буюу харилцан үйлчлэлцдэг динамик битүүмжлэл эсвэл янз бүрийн статик битүүмжлэлийн материал болгон ашигладаг.
Жэнси бол мэргэжлийн хүнХятад дахь гидравлик хэвлэлийн үйлдвэрөндөр чанартай үйлчилгээ үзүүлдэгнийлмэл гидравлик прессCFRP бүтээгдэхүүн бүрдүүлэх зориулалттай.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 5-р сарын 25
