Karbon Fiber Kompozitlərinin Emalı üzrə Təlimatlar
Karbon Fiber Kompozitləri: Emal Bələdçisi
İstehsal etməyi və ya dizayn etməyi düşünən mühəndislərin əksəriyyətinin metal hissələrin dizaynı fonunda gəldiyini nəzərə alsaq, karbon lifi (CF) kompozitlərinin emalı çətin bir işdir.o, qara alüminium adlanır və onun dizaynı və istehsalı qara sənət kimi təsvir edilmişdir.Həqiqətən nədir?
Bu dizayn təlimatının məqsədi karbon lifli kompozit materiallar haqqında ümumi məlumat və spesifikasiyaları və karbon lifli kompozitlərlə yüngül yüksək performanslı məhsulların dizaynı üçün bəzi təlimatları təmin etməkdir.
Niyə Karbon Fiber
Karbon lifli kompozitlər homojen metallar və plastiklərlə müqayisədə müstəsna mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir.Material güclü, sərt və yüngüldür.Bu kompozitlər kosmik gəmilər, döyüş təyyarələri və yarış avtomobilləri üçün komponentlər kimi yüngül və üstün performansın əsas olduğu tətbiqlər üçün seçim materialıdır.
Karbon Fiber Kompozitləri nədir
Kompozit materiallar armaturun (lifin) matrislə (qatran) birləşdirilməsi yolu ilə hazırlanır və lif və matrisin bu birləşməsi hər iki materialdan daha üstün xüsusiyyətlər təmin edir.Kompozit materialda lif yükün əksəriyyətini daşıyır və materialın xüsusiyyətlərində əsas rol oynayır.Qatran liflər arasında yükü ötürməyə kömək edir, liflərin bükülməsinin qarşısını alır və materialları bir-birinə bağlayır.
Nə qədər başa gəlir?
Tarixən karbon lifli kompozitlər çox bahalı olub, bu da onun istifadəsini yalnız xüsusi tətbiqlərlə məhdudlaşdırıb.Bununla belə, son on yeddi il ərzində istehlak artdıqca və istehsal proseslərində avtomatlaşdırma artdıqca, karbon lifli kompozitlərin qiyməti aşağı düşdü.Birgə təsir yüksək səviyyəli alüminium məhsullarının ümumi dəyərini aşağı saldı.Bu gün karbon lifli kompozitlər idman malları, performans qayıqları, məhsuldar nəqliyyat vasitələri və yüksək performanslı sənaye maşınları kimi bir çox tətbiqlərdə iqtisadi cəhətdən sərfəlidir.
Proqramlar
Kompozit materiallar çox yönlüdür.Mühəndis istənilən material xüsusiyyətlərini əldə etmək üçün müxtəlif liflər və qatranlar arasından seçim edə bilər.Həmçinin, material qalınlığı və lif istiqamətləri hər bir tətbiq üçün optimallaşdırıla bilər.
Karbon lifli kompozitlərin üstünlükləri aşağıdakılardır:
1.Yüksək xüsusi sərtlik (sərtliyin sıxlığa bölünməsi)
2. Yüksək xüsusi güc (güc sıxlığa bölünür)
3. Çox aşağı istilik genişlənmə əmsalı (CTE)
4.Rentgen şəffaflığı (aşağı molekulyar çəkiyə görə)
Karbon lifli kompozitlər hansı tətbiqlərdə istifadə olunur?
Yüksək spesifik güc, sərtlik və aşağı CTE ilə karbon lifli kompozitlərin unikal yerləşdirilməsi onlara aşağıdakı cədvəldə göstərildiyi kimi bir çox tətbiq sahələrində unikal yer təmin edir:
Karbon lifli kompozitlər üçün tipik tətbiqlər
Dizayn məlumatı
Karbon Fiber kompozitləri "dizayner materialı" hesab olunur, çünki hissələri lazımi istiqamətlərdə və yerlərdə möhkəmliyə və ya sərtliyə uyğunlaşdırıla bilər.Bu, materialların strateji yerləşdirilməsi və tələblərə ən yaxşı uyğunlaşma üçün lif istiqamətinin istiqamətləndirilməsi ilə əldə edilir.Həmçinin, karbon lifli kompozitlərin təklif etdiyi dizayn və istehsal çevikliyi ümumi hissənin qiymətini daha da azaltmaq üçün bir çox xüsusiyyətləri in-situ birləşdirmək və daxil etmək kimi dizaynı optimallaşdırmaq imkanlarını təmin edir.
Alətlər
Qəliblər kompozit hissələrin formasını təyin etmək üçün istifadə olunur.Kompozit hissə qəliblərin bütün formalarını və xüsusiyyətlərini alacaq;buna görə də hissənin keyfiyyətinə qəlibin keyfiyyəti çox təsir edir.Kalıplar kişi və ya qadın ola bilər.Dişi qəliblər ən çox yayılmışdır və onlar hamar xarici səthə malik bir hissə istehsal edəcək, kişi qəlib isə hamar bir daxili səth verəcəkdir.Parça presdən istifadə edilərək bərkidilirsə, uyğun qəlib (kişi və qadın) tələb olunur.
İki hissəli alətlər, adətən "qabıq" adlanır
Kalıplar kompozit materiallardan, metal doldurulmuş epoksidən hazırlana bilər və ya alüminium və ya poladdan emal edilə bilər.Kalıbın və istifadə olunan materialların növü hissənin növündən və istehsal miqdarından asılıdır.
İstehsal prosesi
Təkmil karbon lifi istehsalı adətən termoset qatranları ilə əvvəlcədən hopdurulmuş karbon lifindən istifadə etməklə həyata keçirilir.İstifadə olunan iki əsas üsul bunlardır:
1. Əllərin düzülməsi
Əvvəlcədən hopdurulmuş toxunmuş materialların əl ilə düzülməsi hələ də kompozit istehsal sənayesinin böyük bir hissəsidir, mürəkkəb formalarda düz qatlar yaratmaq üçün insan işçi qüvvəsinin bacarıq və təcrübəsini tələb edir.O, yüksək performanslı və mürəkkəb hissələr istehsal etməyə qadirdir, lakin bahalı və çox dəyişkən bir proses ola bilər.
2. Avtomatlaşdırılmış Lif Yerləşdirmə (AFP)
Nəzərə alınmalı olan əsas şeylər istifadə etdiyiniz lifin eni və sıxma silindrinin radiusudur.
