Ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտների մշակման ուղեցույց
Ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտներ. մշակման ուղեցույց
Ածխածնային մանրաթելից (CF) կոմպոզիտների մշակումը բարդ գործ է, հաշվի առնելով, որ ինժեներների մեծ մասը, որոնք մտածում են արտադրել կամ նախագծել, գալիս են մետաղական մասերի նախագծման ֆոնից:այն կոչվում է սև ալյումին, և դրա դիզայնն ու արտադրությունը նկարագրվել են որպես սև արվեստ:Ի՞նչ է դա, իրոք:
Դիզայնի այս ուղեցույցի նպատակն է տրամադրել ընդհանուր տեղեկատվություն և բնութագրեր ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտային նյութերի վերաբերյալ և որոշ ուղեցույցներ՝ ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտներով թեթև բարձր արդյունավետության արտադրանքի նախագծման համար:
Ինչու ածխածնային մանրաթել
Ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտները ունեն բացառիկ մեխանիկական հատկություններ՝ համեմատած համասեռ մետաղների և պլաստմասսայի հետ:Նյութը ամուր է, թունդ և թեթև:Այս կոմպոզիտները ընտրված նյութն են այն կիրառությունների համար, որտեղ թեթև և բարձր արդյունավետությունը առաջնային է, ինչպիսիք են տիեզերանավերի, կործանիչ ինքնաթիռների և մրցարշավային մեքենաների բաղադրիչները:
Ինչ է ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտները
Կոմպոզիտային նյութերը պատրաստվում են ամրապնդումը (մանրաթել) մատրիցով (խեժ) համադրելով, և մանրաթելի և մատրիցայի այս համադրությունը տալիս է առանձին նյութերից որևէ մեկին գերազանցող բնութագրեր:Կոմպոզիտային նյութում մանրաթելը կրում է բեռի մեծ մասը և հանդիսանում է նյութի հատկությունների հիմնական ներդրումը:Խեժը օգնում է բեռը փոխանցել մանրաթելերի միջև, կանխում է մանրաթելերի ծռումը և նյութերը միմյանց կապում:
Ինչ արժե?
Պատմականորեն ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտները շատ թանկ են եղել, ինչը սահմանափակել է դրանց օգտագործումը միայն հատուկ կիրառություններով:Այնուամենայնիվ, վերջին տասնյոթ տարիների ընթացքում, քանի որ սպառումը մեծացել է, իսկ արտադրության գործընթացներում ավտոմատացումը, ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտների գինը նվազել է:Համակցված ազդեցությունը նվազեցրել է բարձրակարգ ալյումինե արտադրանքի ընդհանուր արժեքը:Այսօր ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտները տնտեսապես կենսունակ են բազմաթիվ կիրառություններում, ինչպիսիք են սպորտային ապրանքները, կատարողական նավակները, կատարողական մեքենաները և բարձր արդյունավետության արդյունաբերական մեքենաները:
Դիմումներ
Կոմպոզիտային նյութերը չափազանց բազմակողմանի են:Ինժեները կարող է ընտրել մանրաթելերի և խեժերի լայն տեսականիից՝ նյութի ցանկալի հատկությունները ստանալու համար:Նաև նյութի հաստությունը և մանրաթելերի կողմնորոշումները կարող են օպտիմիզացվել յուրաքանչյուր հավելվածի համար:
Ածխածնի մանրաթելային կոմպոզիտների առավելություններն են.
1. Բարձր կոնկրետ կոշտություն (կոշտությունը բաժանված է խտությամբ)
2. Բարձր կոնկրետ ուժ (ուժը բաժանված է խտությամբ)
3. Ջերմային ընդլայնման չափազանց ցածր գործակից (CTE)
4. Ռենտգեն թափանցիկ (իր ցածր մոլեկուլային քաշի պատճառով)
Ի՞նչ կիրառություններում են օգտագործվում ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտները:
Ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտների եզակի դիրքը բարձր հատուկ ուժով, կոշտությամբ և ցածր CTE-ով ապահովում է նրանց եզակի տեղ կիրառման բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված աղյուսակում.
Ածխածնի մանրաթելային կոմպոզիտների բնորոշ կիրառություններ
Դիզայնի տեղեկատվություն
Ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտները համարվում են «դիզայների նյութ», քանի որ մասերը կարող են հարմարեցվել այնպես, որ ունենան ուժ և կամ կոշտություն անհրաժեշտ ուղղություններով և վայրերում:Սա ձեռք է բերվում նյութերի ռազմավարական տեղաբաշխմամբ և մանրաթելերի ուղղությունը լավագույնս համապատասխանեցնելով պահանջներին:Նաև դիզայնի և արտադրության ճկունությունը, որն առաջարկում են ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտները, հնարավորություն է տալիս օպտիմալացնել դիզայնը, ինչպես օրինակ՝ համախմբել և ներդնել բազմաթիվ առանձնահատկություններ insitu-ում՝ հետագայում նվազեցնելու ընդհանուր մասի գինը:
Գործիքավորում
Կաղապարները օգտագործվում են կոմպոզիտային մասերի ձևը որոշելու համար:Կոմպոզիտային մասը կվերցնի կաղապարների բոլոր ձևերն ու առանձնահատկությունները.հետևաբար մասի որակի վրա մեծապես ազդում է կաղապարի որակը:Կաղապարները կարող են լինել ինչպես արական, այնպես էլ էգ:Իգական կաղապարները ամենատարածվածն են, և դրանք կստեղծեն հարթ արտաքին մակերեսով հատված, մինչդեռ արական կաղապարը կստեղծի հարթ ներքին մակերես:Համապատասխան կաղապար (արական և իգական) պահանջվում է, եթե մասը համախմբված է մամլիչով:
Երկու մասից բաղկացած գործիքավորում, որը սովորաբար կոչվում է «կակղամորթ»
Կաղապարները կարող են պատրաստվել կոմպոզիտային նյութերից, մետաղով լցված էպոքսիդից կամ մշակվել ալյումինից կամ պողպատից:Կաղապարի և օգտագործվող նյութերի տեսակը կախված է մասի տեսակից և արտադրության քանակից:
Արտադրական գործընթացը
Ածխածնային մանրաթելերի առաջադեմ արտադրությունը սովորաբար իրականացվում է ջերմակայուն խեժերով նախապես ներծծված ածխածնային մանրաթելերի միջոցով:Օգտագործված երկու հիմնական մեթոդներն են.
1. Ձեռքի դասավորություն
Նախապես ներծծված հյուսված նյութերի ձեռքի դասավորությունը դեռևս կոմպոզիտային արտադրության արդյունաբերության մեծ մասն է, որը պահանջում է մարդկային աշխատուժի հմտություններ և փորձ՝ հարթ շերտերը բարդ ձևերի ձևավորելու համար:Այն ի վիճակի է արտադրել բարձր արդյունավետություն և բարդ մասեր, բայց կարող է լինել թանկ և շատ փոփոխական գործընթաց:
2. Ավտոմատացված մանրաթելերի տեղադրում (AFP)
Հիմնական բաները, որոնք պետք է հաշվի առնել, ձեր օգտագործած մանրաթելի լայնությունն են և խտացման գլանափաթեթի շառավիղը:
