วัสดุคอมโพสิต. คุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิต

ทนต่อการกัดกร่อนสูง ทนต่อแรงกระแทก คุณภาพพื้นผิวที่ดีเยี่ยม รูปลักษณ์ที่สวยงามนำไปสู่การใช้งานที่กว้างขวาง วัสดุคอมโพสิตในเกือบทุกอุตสาหกรรม

วัสดุเหล่านี้ครอบครองสถานที่สำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์ สำหรับการขนส่งทางถนนและในเมือง. เคสทำจากพวกเขา รถ, รถโดยสาร, รายละเอียด ตกแต่งภายใน, ห้องโดยสารรถบรรทุก, ถังน้ำมันเชื้อเพลิง, ถังสำหรับขนส่งของเหลวและสินค้าเทกอง, ตัวเรือและชิ้นส่วนภายในของรถรางและรถโดยสาร

วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน เทคโนโลยีการบินและจรวดและอวกาศโดยจะใช้คุณสมบัติต่างๆ เช่น ความแข็งแรงจำเพาะสูงและทนต่อแรงกระแทก อุณหภูมิสูง, ทนต่อแรงสั่นสะเทือน ขนาดเล็ก แรงดึงดูดเฉพาะ. วัสดุเหล่านี้ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนของร่างกายและรายละเอียดภายใน

วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านนี้ การต่อเรือ. คุณสมบัติเฉพาะของวัสดุคอมโพสิตทำให้สามารถผลิตตัวถังที่มีความแข็งแรงสูงและน้ำหนักเบาสำหรับเรือ เรือยอทช์ และเรือได้
วัสดุคอมโพสิตยังใช้ทำเรือชูชีพสำหรับเรือบรรทุกน้ำมันอีกด้วย เรือดังกล่าวสามารถบรรทุกลูกเรือออกจากบริเวณที่มีน้ำมันไหม้หกรั่วไหลได้ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ความเป็นไปได้นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุที่ใช้ ฉนวนกันความร้อนสูงและทนไฟ

การพัฒนาอุตสาหกรรมคอมโพสิตในอ่าวเปอร์เซียนั้นรวดเร็วมาก วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้ในโครงการอันทรงเกียรติที่สุดแห่งหนึ่งในภูมิภาค - การก่อสร้างโรงแรมจูไมราห์ รีช ทาวเวอร์. โรงแรมจูไมราห์ รีช ทาวเวอร์ ซึ่งสร้างเสร็จแล้วในดูไบ ได้รับการประกาศให้เป็นโรงแรมสูงสุด ตึกสูงโรงแรมในโลก มีความสูง 321 เมตร ซึ่งสูงกว่าหอไอเฟลในกรุงปารีส ประมาณ 33,000 ตารางเมตรแผงแซนวิชเชื่อมระหว่างห้องพักในโรงแรมกับห้องโถงใหญ่สูงเกือบ 200 เมตร แผงทำจากวัสดุคอมโพสิต เรซินและเจลโค้ตทนไฟได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมและทดสอบอย่างเต็มที่เพื่อใช้ในโครงการนี้ คำแนะนำและประสบการณ์ของโครงการนี้คาดว่าจะสร้างความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

ในภูมิภาค การขนส่งทางรถไฟวัสดุคอมโพสิตค่อยๆ เป็นผู้นำเนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม ทุกปีทุกอย่าง บริษัทอื่นๆพวกเขากำลังเปลี่ยนไปใช้การผลิตวัสดุคอมโพสิตไม่เพียง แต่ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบทั้งหมดด้วย

การปฏิวัติที่แท้จริงเกิดขึ้นจากวัสดุคอมโพสิตในด้าน เกษตรกรรม.คุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนของวัสดุเหล่านี้ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในที่ที่ไม่สามารถทนต่อวัสดุอื่นได้ เหล่านี้เป็นองค์ประกอบของฟาร์มปศุสัตว์ ถังเก็บ ปุ๋ยแร่,ของเสีย,ของเตรียมทางการเกษตร. วัสดุคอมโพสิตใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลการเกษตร สิ่งนี้ช่วยให้คุณประหยัดเงินได้อย่างมากไม่เฉพาะระหว่างการผลิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระหว่างการใช้งานด้วย เนื่องจากในช่วงนอกฤดูกาลของรถแทรกเตอร์ รถเกี่ยวนวดไม่ต้องการค่าบำรุงรักษาส่วนต่างๆ ของร่างกาย และอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเหล่านี้ยาวนานกว่ามาก

ขอบเขตการใช้วัสดุคอมโพสิตที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ คือ การสร้างสะพาน. การใช้ไฟเบอร์กลาสเป็นแนวทางในการสร้างสะพานจากวัสดุใหม่ การก่อสร้างที่อยู่ระหว่างการพิจารณาเป็นสะพานยาว 40 เมตรที่ทอดยาวข้ามสะพานที่พลุกพล่านที่สุดแห่งหนึ่ง รถไฟในประเทศเดนมาร์ก สะพานคอมโพสิตแรกที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการสร้างทางข้ามทางรถไฟถูกสร้างขึ้น เงื่อนไขสำคัญสำหรับการสร้างสะพานสำหรับรถไฟที่คับคั่งที่สุดแห่งหนึ่งของเดนมาร์กคือต้องติดตั้งโดยเร็วที่สุด ในเวลาเดียวกัน อาคารต้องเป็นไปตามเกณฑ์การปฏิบัติและความสวยงามบางประการ สะพานถูกประกอบใน 16 ชั่วโมง งานทำตอนกลางคืน สะพานประกอบด้วยส่วนประกอบสามส่วนซึ่งติดตั้งอยู่บนตัวรองรับด้วยสลัก - อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบเดียวของสะพานที่ต้องการการเชื่อมต่อ

วัสดุคอมโพสิตจะถูกนำมาใช้เป็นวัสดุมากขึ้นเรื่อยๆ ใน การก่อสร้างภาคพื้นดิน. ประโยชน์มากมาย: สะพานคอมโพสิตที่ต้องการการบำรุงรักษาเครื่องสำอางมากกว่า 50 ปีเท่านั้น สะพานที่คล้ายกันที่สร้างด้วยเหล็กจะมีน้ำหนัก 28 ตัน และจะต้องเปลี่ยนทุกๆ 25 ปี เช่นเดียวกับ สะพานคอนกรีตเสริมเหล็กซึ่งจะหนัก 90 ตัน ข้อดีหลักประการหนึ่งของโครงสร้างคอมโพสิตน้ำหนักเบาคือต้องการการรองรับที่เล็กกว่าและราคาไม่แพง นอกจากนี้ยังไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อน สะพานนี้ได้รับการออกแบบจากโปรไฟล์มาตรฐานและสามารถผลิตได้ในราคาที่ต่ำกว่าสะพานเหล็กหรือคอนกรีตที่เทียบเคียงได้

สะพานที่ซับซ้อนแห่งใหม่สร้างขึ้นในเทือกเขาแอลป์สวิสเมื่อฤดูใบไม้ร่วงปีที่แล้ว สะพานนี้ประกอบด้วยสององค์ประกอบที่มีน้ำหนัก 900 กก. ซึ่งติดตั้งโดยใช้เฮลิคอปเตอร์ องค์ประกอบถูกติดกาวและยึดเข้าด้วยกัน สะพานที่ประกอบขึ้นจากเหล็กนั้นแทบจะไม่สามารถขนส่งด้วยเฮลิคอปเตอร์ได้ ข้อดีอีกประการของโครงการนี้คือสามารถถอดสะพานออกได้ง่ายในกรณีที่เกิดน้ำท่วมในฤดูใบไม้ผลิ

ใน อุตสาหกรรมการป้องกันประเทศวัสดุคอมโพสิตที่เล่น บทบาทสำคัญในกลยุทธ์และทิศทาง การพัฒนาล่าสุด. ดังนั้น หมวกกันน็อคป้องกัน ชุดเกราะ ซึ่งทำแบบดั้งเดิมในทุกประเทศเป็นเวลาหลายปีจากโลหะ ตอนนี้ก็ทำจากวัสดุคอมโพสิตด้วย เรือความเร็วสูง, เรือขนส่ง, เครื่องบินชิงทรัพย์ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นจากการใช้วัสดุคอมโพสิตเท่านั้น การค้นหาวัสดุและเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง

วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน. ปัจจุบันองค์ประกอบของแท่นขุดเจาะน้ำมัน ท่อสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซ ทำจากวัสดุเหล่านี้ ในปีนี้ การก่อสร้างโรงงานในอุซเบกิสถานสำหรับการผลิตท่อสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซจะแล้วเสร็จ ความจุขององค์กรนั้นพิจารณาจากปริมาณการใช้โพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวที่ทนไฟเท่านั้นจำนวน 6.5 พันตันต่อปี

ใบมีดและตัวเครื่อง ฟาร์มกังหันลม, รถพ่วง, ตู้เย็น, ของใช้ในครัวเรือน, เครื่องสุขภัณฑ์, หินอ่อนเทียม, คอนกรีตโพลีเมอร์, การกันซึมของอุโมงค์รถไฟใต้ดิน, แผ่นฉนวน, เบาะนั่งสำหรับยานพาหนะและ สถานที่สาธารณะ,รูปแบบสถาปัตยกรรมขนาดเล็ก,เครื่องเรือน,ทั้งหมดนี้และ ปัจจุบันมีการผลิตอีกมากมายจากวัสดุคอมโพสิต.

ระหว่างวิธีนี้จะใช้สารตัวเติมที่เตรียมไว้ล่วงหน้า ด้วยวิธีนี้รับประกันความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์เพื่อความแข็งแรงและมีการควบคุมตัวชี้วัด อย่างไรก็ตามคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้ขึ้นอยู่กับทักษะและประสบการณ์ของคนงานในระดับสูง

การผลิตผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสโดยการขึ้นรูปแบบด้วยมือแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน ขั้นตอนแรกเรียกว่าการเตรียมการในระหว่างที่ทำความสะอาดพื้นผิวของเมทริกซ์ของผลิตภัณฑ์ที่คาดหวังจากนั้นจะถูกล้างไขมันและในตอนท้ายชั้นของขี้ผึ้งแยกถูกนำไปใช้ ในตอนท้ายของขั้นตอนแรกเมทริกซ์ถูกปกคลุมด้วยชั้นป้องกันและตกแต่ง - เจลโค้ต ด้วยชั้นนี้ พื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์ในอนาคตถูกสร้างขึ้น สีถูกกำหนด และให้การปกป้องจากปัจจัยที่เป็นอันตราย เช่น น้ำ รังสีอัลตราไวโอเลตและ สารเคมี. โดยพื้นฐานแล้ว เมทริกซ์เชิงลบจะใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป หลังจากที่ชั้นเจลโค้ตพิเศษแห้งแล้ว คุณสามารถไปยังขั้นตอนถัดไปซึ่งเรียกว่าการสร้างรูปร่าง ในระหว่างขั้นตอนนี้ วัสดุแก้วที่เจียระไนในขั้นต้นจะอยู่ในเมทริกซ์ และสามารถใช้ฟิลเลอร์ประเภทอื่นได้เช่นกัน ต่อมาคือกระบวนการสร้าง "โครงกระดูก" ของผลิตภัณฑ์ที่คาดหวัง จากนั้นจึงนำเรซินที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งผสมไว้ล่วงหน้ามาผสมกับวัสดุแก้วที่เตรียมไว้ เรซินจะต้องกระจายอย่างสม่ำเสมอโดยใช้แปรงและลูกกลิ้งที่อ่อนนุ่มเหนือเมทริกซ์ ขั้นตอนสุดท้ายสามารถเรียกได้ว่ากลิ้ง ใช้สำหรับขจัดฟองอากาศออกจากลามิเนตที่ยังไม่บ่ม หากไม่ถอดออก จะส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ดังนั้น ลามิเนตจะต้องรีดด้วยลูกกลิ้งแบบแข็ง เมื่อผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปแข็งตัวแล้ว จะนำออกจากแม่พิมพ์และกลึง ซึ่งรวมถึงการเจาะรู การตัดแต่งไฟเบอร์กลาสส่วนเกินตามขอบ ฯลฯ

ข้อดีของวิธีนี้:

• มีอยู่ โอกาสที่แท้จริงได้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนและมีขนาดพอเหมาะด้วยการลงทุนเพียงเล็กน้อย
• การออกแบบของผลิตภัณฑ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายเนื่องจากมีการแนะนำชิ้นส่วนและข้อต่อแบบฝังลงในผลิตภัณฑ์และต้นทุนของอุปกรณ์และอุปกรณ์ที่จำเป็นค่อนข้างต่ำ
• ในการสร้างเมทริกซ์นั้นใช้วัสดุใด ๆ ที่สามารถรักษาสัดส่วนและรูปร่างได้

ข้อเสียของวิธีนี้:

• ค่าใช้จ่ายที่สำคัญ ใช้แรงงาน;
• ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ
• คุณภาพของผลิตภัณฑ์จะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผู้ปั้น
• วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดเล็ก

2. การฉีดพ่น

สำหรับการผลิตขนาดเล็กและขนาดกลาง วิธีนี้เหมาะสม วิธีการสปัตเตอร์มีข้อดีมากกว่าการขึ้นรูปแบบสัมผัส แม้ว่าจะมีต้นทุนบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการซื้ออุปกรณ์สำหรับวิธีนี้

การติดตั้งพิเศษช่วยให้คุณสามารถเคลือบป้องกันและพลาสติกได้ ด้วยเหตุนี้จึงไม่จำเป็นต้องตัดวัสดุเบื้องต้นและการเตรียมสารยึดเกาะซึ่งเป็นผลมาจากการใช้แรงงานคนลดลงอย่างมาก การติดตั้งแบบพิเศษจะนับปริมาณเรซินและสารชุบแข็งโดยอัตโนมัติ พวกเขายังตัดการเร่ร่อนเป็นชิ้นๆ ขนาดที่ต้องการ(0.8 - 5 ซม.) หลังจากกระบวนการตัด ส่วนของเกลียวจะต้องตกลงไปในสารยึดเกาะและแช่ระหว่างการถ่ายโอนไปยังเมทริกซ์ เนื่องจากการใช้แรงงานคน กระบวนการปิดผนึกสำหรับไฟเบอร์กลาสในเมทริกซ์จึงดำเนินการโดยใช้ลูกกลิ้ง

ข้อดีหลายประการในการผลิตไฟเบอร์กลาสโดยการฉีดพ่น:

• ประหยัดเวลาและพื้นที่ใช้สอยเนื่องจากไม่จำเป็นต้องตัดวัสดุและเตรียมเครื่องผูก
• เป็นไปได้ที่จะลดจำนวนพื้นที่การผลิตโดยการลดจำนวนสถานที่ที่เตรียมไว้เป็นพิเศษสำหรับการปั้น
• ความเร็วของการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น
• การควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ทำได้ง่ายขึ้น
• กองทุน ค่าจ้างประหยัดได้มาก
• เนื่องจากว่าเร่ร่อนค่อนข้าง วัสดุราคาไม่แพงต้นทุนของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะลดลงอย่างมาก

เมื่อเตรียมสารยึดเกาะในปริมาณเล็กน้อย แล้วใช้แม่พิมพ์ด้วยมือ สารยึดเกาะมากถึง 5% ยังคงอยู่บนเครื่องมือและผนังภาชนะ ซึ่งค่อนข้างไม่ประหยัด เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะขึ้นอยู่กับทักษะและประสบการณ์ของผู้ปฏิบัติงานในโรงงาน วิธีนี้ใช้เครื่องมือเดียวกับในระหว่างการขึ้นรูปด้วยมือ

3. พัลทรูชัน

เทคโนโลยีของ pultrusion ขึ้นอยู่กับการผลิตผลิตภัณฑ์โปรไฟล์อย่างต่อเนื่องจากเส้นใยพลาสติกที่มีแกนเดียว โปรไฟล์ผลิตภัณฑ์ที่มีหน้าตัดคงที่ทำจาก วัสดุที่เหมาะสมเพียงและได้มาโดย pultrusion

ด้วยเครื่อง pultrusion แบบพิเศษ โปรไฟล์ไฟเบอร์กลาสจึงถูกผลิตขึ้น เครื่องดังกล่าวประกอบด้วยส่วนสำหรับการจัดหาวัสดุเสริมแรง, แม่พิมพ์, ส่วนการทำให้ชุ่ม, หน่วยดึง, หน่วยควบคุม องค์ประกอบความร้อนและจากส่วนการตัด แพ็คเกจไฟเบอร์แบบพิเศษจะเสริมความแข็งแรงได้ดีที่สุดเมื่อแห้งและชุบด้วยองค์ประกอบโพลีเมอร์ที่สูบผ่านบรรจุภัณฑ์แบบแห้ง ด้วยเทคโนโลยีนี้ อากาศจะไม่เข้าสู่วัสดุ เรซินส่วนเกินจะไหลกลับเข้าไปในบ่อและนำกลับมาใช้ใหม่ Roving ซึ่งใช้เป็นวัสดุเสริมแรง ทำแผลจากไส้กระสวยในสภาพแห้ง และประกอบเป็นมัดด้วยวิธีพิเศษ จากนั้นวัสดุจะเข้าสู่อุปกรณ์ชุบ - นี่คืออ่างเรซินพิเศษที่เปียกด้วยโพลีเอสเตอร์อีพ็อกซี่หรือสารยึดเกาะอื่น ๆ จากนั้นวัสดุที่ชุบแล้วจะถูกส่งไปยังแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อนซึ่งมีหน้าที่ในการสร้างโครงร่างโปรไฟล์ จากนั้นองค์ประกอบจะแข็งตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด เป็นผลให้ได้รับโปรไฟล์ไฟเบอร์กลาสซึ่งมีการกำหนดค่าซ้ำรูปร่างของสปินเนอร์

ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้จาก pultrusion มีคุณสมบัติเหนือกว่าชิ้นส่วนที่ผลิตโดยวิธีการขึ้นรูปแบบคลาสสิก ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นของวิธีนี้เกิดจากข้อดีหลายประการที่เป็นลักษณะของกระบวนการนี้ ประโยชน์ที่ได้รับ ได้แก่ การควบคุมความตึงและทิศทางของเส้นใยที่เข้มงวดยิ่งขึ้น จำนวนรูพรุนที่ลดลง และการคงปริมาณเส้นใยในคอมโพสิต เห็นได้ชัดว่า แม้แต่คุณสมบัติของแรงเฉือนระหว่างชั้นก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด บน ช่วงเวลานี้กระบวนการ pultrusion หลักหลายแบบได้รับการพัฒนา ซึ่งเป็นที่สนใจของหลาย ๆ คนและมีความหมายอย่างมากต่ออุตสาหกรรม ข้อดีของมันคือคุณสมบัติทางไฟฟ้า กายภาพ เคมี และความร้อนที่ดี ประสิทธิภาพสูง และความทนทานต่อมิติที่ดีเยี่ยม สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปแบบแผ่นและแผ่นกึ่งสำเร็จรูป วิธีใดวิธีหนึ่งคือวิธีพัลทรูชันดังกล่าว

อย่างไรก็ตาม แต่ละวิธีก็มีข้อเสีย วิธีนี้มีลักษณะข้อเสียเช่นความเร็วของกระบวนการซึ่งจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและอัตราการแข็งตัวของสารยึดเกาะ โดยปกติจะมีขนาดเล็กสำหรับเรซินโพลีเอสเตอร์ทนความร้อนต่ำ ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือ เป็นการยากที่จะให้ส่วนคงที่ของผลิตภัณฑ์ตามความยาว ยกเว้นผลิตภัณฑ์ที่มีไม่มาก รูปร่างซับซ้อนส่วน - สี่เหลี่ยม, กลม, I-beam และอื่น ๆ ในการรับสินค้า คุณต้องใช้เธรดหรือมัดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม สำหรับ เมื่อเร็ว ๆ นี้ข้อบกพร่องเหล่านี้ของวิธีการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไฟล์ถูกกำจัดออกไปอย่างค่อยเป็นค่อยไปและการประยุกต์ใช้กระบวนการนี้ก็ขยายออกไปอย่างเห็นได้ชัด ส่วนประกอบจากโพลีไวนิลอีเทอร์และอีพอกซีเรซินใช้เป็นเมทริกซ์โพลีเมอร์ การใช้เมทริกซ์โพลีเมอร์ดังกล่าวจากโพลิซัลโฟน โพลิอีเทอร์ซัลโฟน และโพลิอิไมด์ที่เป็นพลาสติก ทำให้สามารถบรรลุความเร็วของการขึ้นรูปแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มม. ที่ความเร็วประมาณหนึ่งร้อยสองเมตร/นาที

เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไฟล์เสริมที่ซับซ้อน จำเป็นต้องใช้วิธีการวาดวัสดุชั้นซึ่งประกอบด้วยเสื่อหรือผ้าที่มีเส้นใย จนถึงปัจจุบัน มีการพัฒนาวิธีการในการผลิตผลิตภัณฑ์ท่อที่รวมการพันของชั้นเกลียวและโบรชัวร์เข้าด้วยกัน ใบมีด กังหันลมที่มีรายละเอียดซับซ้อน ภาพตัดขวาง, สามารถอ้างถึงเป็นตัวอย่างของการใช้วัสดุที่มี โครงการที่ซับซ้อนการเสริมแรง เครื่องมือได้รับการพัฒนาสำหรับการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสำหรับแหนบรถยนต์ซึ่งมีพื้นผิวโค้งและหน้าตัดที่ไม่คงที่

4. ไขลาน

วิธีการหนึ่งที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสคือวิธีการม้วนด้วยไฟเบอร์ เนื่องจากเป็นการสร้างโครงสร้างที่จำเป็นของสารตัวเติมในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ขึ้นอยู่กับรูปร่างและลักษณะการทำงาน ด้วยการใช้มัด, เทป, เกลียวเป็นตัวเติมจึงช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงสูงสุดของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ฟิลเลอร์ดังกล่าวมีราคาถูกที่สุด

กระบวนการม้วนไส้หลอดสามารถอธิบายได้ว่าเป็นวิธีการที่ค่อนข้างง่าย โดยที่วัสดุเสริมแรงในรูปแบบของการม้วนแบบถาวร (พ่วง) หรือด้าย (เส้นด้าย) จะพันรอบแกนหมุนที่หมุนอยู่ กลไกพิเศษตรวจสอบมุมคดเคี้ยวและตำแหน่งของวัสดุเสริมแรง อุปกรณ์เหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ตรงกับการหมุนของแกนหมุน วัสดุถูกพันรอบแกนกลางในรูปแบบของแถบที่สัมผัสกันหรือตามรูปแบบพิเศษบางอย่างจนครอบคลุมพื้นผิวของด้ามยาว เลเยอร์ทีละชั้น สามารถใช้ในมุมเดียวกันหรือด้านล่าง มุมต่างๆม้วนจนได้ความหนาที่ต้องการ มุมคดเคี้ยวแตกต่างกันไปตั้งแต่ขนาดเล็กมากซึ่งเรียกว่าแนวยาวไปจนถึงขนาดใหญ่เป็นวงกลม การจัดเรียงนี้แสดงถึง 90 0 ที่สัมพันธ์กับแกนของแมนเดรล จับมุมทั้งหมดของเกลียวในช่วงเวลานี้

เทอร์โมเซตติงเรซินทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะสำหรับวัสดุเสริมแรง ในกระบวนการม้วนแบบเปียก เรซินจะถูกนำไปใช้โดยตรงในระหว่างกระบวนการม้วน กระบวนการม้วนแบบแห้งขึ้นอยู่กับการใช้เร่ร่อน ซึ่งถูกเคลือบไว้ล่วงหน้าด้วยเรซินในขั้นตอน B การชุบแข็งจะดำเนินการที่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยไม่มีแรงดันมากเกินไป ขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการขึ้นอยู่กับการนำผลิตภัณฑ์ออกจากแกนหมุน หากจำเป็น สามารถดำเนินการเก็บผิวละเอียดได้: การแปรรูปทางกลหรือวิธีการเจียร กระบวนการไขลานหลักมีลักษณะที่หลากหลาย ซึ่งแตกต่างกันไปตามลักษณะของการม้วนเท่านั้น เช่นเดียวกับคุณสมบัติการออกแบบ การผสมผสานวัสดุ และประเภทอุปกรณ์ โครงสร้างจะต้องเป็นแผลบนพื้นผิวของการปฏิวัติ อย่างไรก็ตาม ยังสามารถขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ประเภทอื่นๆ ได้ เช่น บีบอัดส่วนบาดแผลที่ยังไม่แข็งตัวภายในแม่พิมพ์แบบปิด

การออกแบบกลายเป็นคล้ายกับทรงกระบอกเรียบ ท่อหรือท่อ ซึ่งได้มาจากหลายเซนติเมตรถึงหลายสิบเซนติเมตร การไขลานช่วยให้คุณขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่มีรูปทรงกรวย ทรงกลม และ geodesic รับเรือ ความดันสูงและถังเก็บต้องใส่ฝาท้ายเข้าไปในขดลวด สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่จะทำงานภายใต้สภาวะการโหลดที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่น แรงดันภายนอกหรือภายใน แรงอัดหรือแรงบิด ท่อและภาชนะเทอร์โมพลาสติกที่ทำจากโลหะแรงดันสูงนั้นเสริมความแข็งแรงด้วยผ้าพันแผลภายนอกในระหว่างการม้วน ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตาม มีอีกด้านหนึ่งของกระบวนการไขลาน ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยความเร็วในการผลิตที่ช้าลง ข้อดีคือวัสดุเสริมแรงอย่างถาวรจะพอดีกับการม้วน

สามารถใช้เครื่องจักรประเภทต่างๆ ในกระบวนการม้วนได้ ตั้งแต่เครื่องกลึงและเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยโซ่แบบต่างๆ ไปจนถึงหน่วยคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นซึ่งมีการเคลื่อนไหวสามหรือสี่แกน นอกจากนี้ยังมีเครื่องจักรที่ผลิตท่ออย่างต่อเนื่อง เพื่อความสะดวกในการม้วนถังขนาดใหญ่ ต้องออกแบบอุปกรณ์พกพาที่สถานที่ติดตั้ง

ข้อดีหลักของวิธีการม้วน:

• วิธีการสร้างผลกำไรทางเศรษฐกิจในการวางวัสดุเนื่องจากความเร็วของกระบวนการ
• ความสามารถในการปรับอัตราส่วนเรซิน / แก้ว
• น้ำหนักของตัวเองต่ำ แต่ในขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรงสูง
• วิธีนี้ไม่ทำให้เกิดการกัดกร่อนและการผุกร่อน
• วัสดุราคาไม่แพงนัก
• โครงสร้างที่ดีของลามิเนตเนื่องจากโพรไฟล์มีเส้นใยทิศทางและ เนื้อหาดีวัสดุแก้ว

5. การกด

กระบวนการกดประกอบด้วยการให้รูปร่างที่ต้องการโดยตรงกับผลิตภัณฑ์ภายใต้อิทธิพลของแรงดันสูง ซึ่งเกิดขึ้นในแม่พิมพ์ที่อุณหภูมิของการแข็งตัวอย่างรวดเร็วของวัสดุ เนื่องจากแรงดันภายนอกในวัสดุที่ถูกกด การบดอัดและการทำลายโครงสร้างบางส่วนของโครงสร้างเดิมจึงเกิดขึ้น แรงเสียดทานระหว่างอนุภาควัสดุที่สัมผัสซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการบดอัดทำให้เกิดพลังงานความร้อนซึ่งจะนำไปสู่การละลายของสารยึดเกาะ หลังจากที่วัสดุเข้าสู่สถานะ viscoplastic แล้ว วัสดุจะกระจายตัวในแม่พิมพ์ภายใต้การกระทำของแรงดัน ทำให้เกิดโครงสร้างที่สมบูรณ์และแน่นหนา กระบวนการชุบแข็งขึ้นกับปฏิกิริยาเชื่อมขวางของโมเลกุลขนาดใหญ่เนื่องจากการควบแน่นของโพลิคอนเดนเสทระหว่างกลุ่มอิสระของสารยึดเกาะ ปฏิกิริยาต้องการความร้อน ซึ่งในระหว่างนั้นจะมีการปล่อยสารระเหยโมเลกุลต่ำ เช่น เมทานอล น้ำ ฟอร์มัลดีไฮด์ แอมโมเนีย เป็นต้น

พารามิเตอร์สำหรับเทคโนโลยีการกดโดยตรง:

• อุณหภูมิอุ่น;
• แรงกด;
• อุณหภูมิกด;
• การสัมผัสชั่วคราวภายใต้ความกดดัน
• พารามิเตอร์เตรียมพิมพ์

แรงกดจะกระทำโดยตรงกับวัสดุในช่องแม่พิมพ์ในระหว่างการกดโดยตรง ดังนั้นชิ้นส่วนแม่พิมพ์อาจสึกหรอก่อนเวลาอันควร รอบการกดอาจอยู่ที่ 4 ถึง 7 นาที ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของผลิตภัณฑ์ การอัดพลาสติกโดยตรงสำหรับการเสริมแรงมีสองแบบ ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการชุบฟิลเลอร์ที่เป็นเส้นใย:

• กดผ้าใบและผ้าที่แห้งและเคลือบไว้ล่วงหน้า
• กดด้วยการเคลือบในแบบฟอร์ม

วิธีแรกเป็นที่นิยมมากขึ้น การกดโดยตรงใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างค่อนข้างง่าย เนื่องจากความต้องการคุณภาพสูงสำหรับพื้นผิวด้านนอกของชิ้นส่วน จึงมีการสร้างการติดตั้งอัตโนมัติสำหรับส่วนประกอบการจ่ายสารในการเตรียมช่องว่างจากพรีเพก ตัวจัดการอัตโนมัติแบบพิเศษได้รับการออกแบบ ซึ่งบรรจุหีบห่อของช่องว่างลงในแม่พิมพ์กดหลายช่อง เครื่องพิมพ์ความเที่ยงตรงสูงรุ่นใหม่มีการติดตั้งด้วย ระบบที่ทันสมัยการควบคุมด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะได้ชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวคุณภาพสูงและค่าใช้จ่ายก็ใกล้เคียงกันกับชิ้นส่วนเหล็ก

6. เทคโนโลยีเอสเอ็มซี

อุปสรรคสำคัญต่อการแพร่กระจายของวัสดุคอมโพสิตนั้นไม่เหมาะสม เทคโนโลยีดั้งเดิมปล่อยให้เป็นไปตามความต้องการของการผลิตขนาดใหญ่ที่ทันสมัย ​​ยิ่งไปกว่านั้น เป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด จนถึงปัจจุบัน ชิ้นส่วนประกอบยังคงเป็น "สินค้าชิ้น" แรงงานที่มีราคาแพงของบุคลากรที่มีประสบการณ์มีส่วนทำให้ต้นทุนของวัสดุเหล่านี้สูง อย่างไรก็ตามเรื่องนี้สำหรับ ปีที่แล้วเรามีความก้าวหน้าอย่างมากในการเตรียมวิธีการอัตโนมัติสำหรับการผลิตคอมโพสิต เทคโนโลยี SMC ได้กลายเป็นหนึ่งในการพัฒนาที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด

ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของเทคโนโลยีนี้อยู่ภายใต้กระบวนการสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกของเทคโนโลยีมีลักษณะเฉพาะด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าพรีเพกถูกผลิตขึ้นในโรงงานสายพานลำเลียงอัตโนมัติ และในขั้นตอนที่สองแล้ว พรีเพกจะถูกแปรรูปในแม่พิมพ์เหล็กเป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป มาอธิบายขั้นตอนเหล่านี้โดยละเอียดกันดีกว่า ไม่อิ่มตัว โพลีเอสเตอร์เรซิ่นใช้เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องผูก ข้อดี ได้แก่ ราคาถูกและเวลาการบ่มสั้น ส่วนประกอบเสริมคือไฟเบอร์กลาสสับ ซึ่งสุ่มกระจายไปตามปริมาตรของแผ่น รับประกันการเก็บรักษาเป็นเวลานานหลายเดือนที่อุณหภูมิห้องด้วยระบบบ่มเรซิน สารเพิ่มความข้นของสารเคมีจะเพิ่มความหนืดของสารยึดเกาะหลังจากที่ไฟเบอร์กลาสชุบด้วยลำดับความสำคัญหลายระดับ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการใช้การของพรีเพก ตลอดจนเพิ่มอายุการเก็บรักษา สารตัวเติมแร่ซึ่งถูกนำเข้าไปในสารยึดเกาะในปริมาณมากช่วยเพิ่มการทนไฟ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและคุณภาพของพื้นผิวก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

พรีเพกที่ได้จะถูกแปรรูปด้วยกระบวนการอัตโนมัติโดยการกดลงในแม่พิมพ์เหล็กที่ให้ความร้อน แม่พิมพ์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงในการออกแบบแม่พิมพ์ฉีดสำหรับเทอร์โมพลาสติก ด้วยสูตรผสมสารยึดเกาะ ทำให้พรีเพกแข็งตัวที่อุณหภูมิ 150°C และแรงดัน 50-80 บาร์ที่อัตราความหนา ~30 วินาที/มม. การหดตัวของชุดที่ต่ำมากเป็นคุณลักษณะที่สำคัญของเทคโนโลยี SMC เนื่องจากมีแร่ฟิลเลอร์และสารเติมแต่งเทอร์โมพลาสติกพิเศษในปริมาณสูง ทำให้เกิดการหดตัวได้ถึง 0.05% ผลลัพธ์ที่ได้คือแรงกระแทก 50-100 kJ/m 2 และกำลังรับแรงดัดแบบทำลายล้าง - 120-180 MPa เหมาะสมทางเศรษฐกิจที่จะใช้เทคโนโลยี SMC เมื่อผลิตผลิตภัณฑ์คอมโพสิตคุณภาพสูงในปริมาณมากตั้งแต่หลายพันถึงหลายแสนรายการต่อเดือน ตลาดยุโรปผลิตวัสดุที่คล้ายกันหลายแสนรายการต่อปี อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า ยานยนต์ และรถไฟเป็นผู้บริโภควัสดุเหล่านี้รายใหญ่ที่สุด

7. วิธี RTM (Resin Transfer Molding)

วิธี RTM ขึ้นอยู่กับการชุบและการขึ้นรูปคอมโพสิตภายใต้แรงดัน ซึ่งระหว่างนั้นสารยึดเกาะถูกถ่ายโอนไปยังเมทริกซ์แบบปิด ซึ่งมีสารตัวเติมหรือพรีฟอร์มอยู่แล้ว ผ้าต่างๆการทอแบบต่างๆ สามารถทำหน้าที่เป็นวัสดุเสริมแรงได้ เช่น วัสดุหลายแกนหรือวัสดุอิมัลชัน และแผ่นรองแก้วแบบผง สารยึดเกาะเป็นเรซิน ซึ่งเจลเป็นเวลา 50-120 นาที มีความหนืดไดนามิกต่ำ GOST 28593-90 กำหนดความหนืดและเวลาการเกิดเจลของเรซิน

วิธีนี้เหมาะสำหรับปริมาณมาตรฐาน 500-10,000 รายการต่อปี การออกแบบของเมทริกซ์ประกอบด้วยรูปแบบคอมโพสิตหรือเหล็กกล้าที่ทำซ้ำรูปทรงภายนอกของชิ้นส่วนทั้งสองด้าน โครงสร้างมีพิกัดอุณหภูมิที่สูงซึ่งยึดโดยการจัดตำแหน่งที่แม่นยำของโครงเหล็กแบบปิดซึ่งรองรับที่จุดจับยึด

วิธีนี้เหมาะสำหรับการผลิตเมทริกซ์ตั้งแต่ 0.2m2 ถึง 100m2 การออกแบบเมทริกซ์ประกอบด้วยแม่พิมพ์คอมโพสิตหรือเหล็กกล้า เมทริกซ์รูปร่างประกอบด้วยการออกแบบที่เบาและยืดหยุ่นมากขึ้น ครึ่งหนึ่งของเมทริกซ์เชื่อมต่อกันภายใต้อิทธิพลของสุญญากาศ

ข้อดีของเทคโนโลยี RTM:

• การผลิตแบบอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยลดลักษณะสุ่มของการแทรกแซงของมนุษย์
• มีการลดและควบคุมปริมาณวัตถุดิบที่ใช้
• ผลกระทบของวัสดุต่อสิ่งแวดล้อมลดลง
• สภาพการทำงานที่ดีขึ้น
• ผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างแข็งแรงถูกสร้างขึ้นเนื่องจากการทำให้มีขึ้นที่ดีขึ้น
• อุปกรณ์ที่ค่อนข้างถูก

วัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิต (คอมโพสิต KM) เป็นวัสดุแข็งที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันที่สร้างขึ้นโดยเทียมซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่สองส่วนประกอบขึ้นไปโดยมีส่วนต่อประสานที่ชัดเจนระหว่างกัน ในคอมโพสิตส่วนใหญ่ (ยกเว้นองค์ประกอบที่เป็นชั้น) ส่วนประกอบสามารถแยกออกเป็นเมทริกซ์และองค์ประกอบเสริมที่รวมอยู่ในนั้นได้ ในวัสดุผสมเพื่อวัตถุประสงค์เชิงโครงสร้าง องค์ประกอบเสริมมักจะให้สิ่งที่จำเป็น ลักษณะทางกลวัสดุ (ความแข็งแรง ความแข็ง ฯลฯ) และเมทริกซ์ (หรือสารยึดเกาะ) ให้ งานร่วมกันเสริมแรงองค์ประกอบและปกป้องพวกเขาจากความเสียหายทางกลและสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง

พฤติกรรมทางกลขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของคุณสมบัติขององค์ประกอบเสริมแรงและเมทริกซ์ตลอดจนความแข็งแรงของพันธะระหว่างพวกมัน ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของวัสดุขึ้นอยู่กับ ทางเลือกที่เหมาะสมส่วนประกอบดั้งเดิมและเทคโนโลยีของการรวมกัน ออกแบบมาเพื่อให้การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งระหว่างส่วนประกอบในขณะที่ยังคงคุณลักษณะดั้งเดิมไว้

อันเป็นผลมาจากการรวมองค์ประกอบเสริมแรงและเมทริกซ์ทำให้เกิดคุณสมบัติองค์ประกอบที่ซับซ้อนซึ่งไม่เพียงสะท้อนถึงลักษณะเริ่มต้นของส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติที่ส่วนประกอบที่แยกได้ไม่มี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การปรากฏตัวของส่วนต่อประสานระหว่างองค์ประกอบเสริมแรงและเมทริกซ์เพิ่มความต้านทานการแตกร้าวของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญและในองค์ประกอบซึ่งแตกต่างจากโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกันการเพิ่มความแข็งแรงคงที่ไม่ได้นำไปสู่การลดลง แต่ตามกฎแล้ว การเพิ่มขึ้นของลักษณะความเหนียวแตกหัก

ในการสร้างองค์ประกอบจะใช้ฟิลเลอร์เสริมแรงและเมทริกซ์ที่หลากหลาย เหล่านี้คือ getinax และ textolite (พลาสติกลามิเนตที่ทำจากกระดาษหรือผ้าที่ติดกาวด้วยเทอร์โมเซตติง) พลาสติกแก้วและกราไฟต์ (ผ้าหรือใยแก้วหรือกราไฟต์ที่ชุบแล้ว กาวอีพ็อกซี่) ไม้อัด ... มีวัสดุที่เส้นใยบาง ๆ ของโลหะผสมความแข็งแรงสูงเต็มไปด้วยมวลอลูมิเนียม Bulat เป็นหนึ่งในวัสดุคอมโพสิตที่เก่าแก่ที่สุด ในนั้นชั้นที่บางที่สุด (บางครั้งเป็นเกลียว) ของเหล็กกล้าคาร์บอนสูงนั้น "ติดกาว" ด้วยเหล็กคาร์บอนต่ำที่อ่อนนุ่ม

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุได้ทำการทดลองโดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างความสะดวกในการผลิตมากขึ้น และอีกมากมาย วัสดุราคาถูก. มีการศึกษาโครงสร้างผลึกที่เติบโตได้เองซึ่งติดกาวเป็นมวลเดียวด้วยกาวโพลีเมอร์ (ซีเมนต์ที่มีสารเติมแต่งของกาวที่ละลายน้ำได้) ส่วนประกอบเทอร์โมพลาสติกที่มีเส้นใยเสริมแรงสั้น ฯลฯ

การจำแนกประเภทคอมโพสิต

คอมโพสิตมักจะจำแนกตามประเภทของสารตัวเติมเสริมแรง:

• เส้นใย (ส่วนประกอบเสริม - โครงสร้างเส้นใย);
• ชั้น;
• พลาสติกเติม (ส่วนประกอบเสริม - อนุภาค)
  • จำนวนมาก (เป็นเนื้อเดียวกัน),
  • โครงกระดูก (โครงสร้างเริ่มต้นที่เต็มไปด้วยสารยึดเกาะ)

ข้อดีของวัสดุคอมโพสิต

ข้อได้เปรียบหลักของ CM คือการสร้างวัสดุและโครงสร้างพร้อมกัน ข้อยกเว้นคือพรีเพกซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปสำหรับการผลิตโครงสร้าง ควรสังเกตทันทีว่า CM ถูกสร้างขึ้นเพื่อประสิทธิภาพของงานเหล่านี้ ดังนั้นจึงไม่สามารถมีข้อดีที่เป็นไปได้ทั้งหมด แต่เมื่อออกแบบคอมโพสิตใหม่ วิศวกรสามารถกำหนดลักษณะที่เหนือกว่าคุณลักษณะของ วัสดุดั้งเดิมเมื่อบรรลุเป้าหมายนี้ในกลไกนี้ แต่ด้อยกว่าในด้านอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่า KM ไม่สามารถดีขึ้นได้ วัสดุดั้งเดิมในทุกสิ่ง นั่นคือ สำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ วิศวกรดำเนินการทั้งหมด การคำนวณที่จำเป็นแล้วจึงเลือกที่เหมาะสมที่สุดระหว่างวัสดุสำหรับการผลิต

• ความแข็งแรงจำเพาะสูง (ความแรง 3500 MPa)
• ความแข็งแกร่งสูง (โมดูลัสความยืดหยุ่น 130…140 - 240 GPa)
• ทนต่อการสึกหรอสูง
• ความเหนื่อยล้าสูง
• เป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างที่มีมิติที่มั่นคงจากCM
• ผ่อนปรน

นอกจากนี้ คอมโพสิตประเภทต่างๆ อาจมีข้อดีอย่างน้อยหนึ่งข้อ ผลประโยชน์บางอย่างไม่สามารถบรรลุได้พร้อมกัน

ข้อเสียของวัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิตมีเพียงพอ จำนวนมากของข้อบกพร่องที่ขัดขวางการแพร่กระจายของพวกเขา

ราคาสูง

CM ที่มีต้นทุนสูงนั้นเกิดจากความเข้มของการผลิตทางวิทยาศาสตร์สูง ความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์และวัตถุดิบที่มีราคาแพงเป็นพิเศษ ดังนั้นจึงมีการพัฒนา การผลิตภาคอุตสาหกรรมและฐานวิทยาศาสตร์ของประเทศ

คุณสมบัติ anisotropy

แรงกระแทกต่ำ

ปริมาณจำเพาะสูง

การดูดความชื้น

KM ยังสามารถดูดซับของเหลวอื่นๆ ที่มีกำลังการแทรกซึมสูง เช่น น้ำมันก๊าดสำหรับการบิน

ความเป็นพิษ

ระหว่างการทำงาน CM สามารถปล่อยควันที่มักเป็นพิษได้ หากผลิตภัณฑ์ทำจาก CM ที่จะตั้งอยู่ใกล้กับบุคคล (ตัวอย่างดังกล่าวอาจเป็นลำตัวคอมโพสิตของเครื่องบินโบอิ้ง 787 Dreamliner) จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของส่วนประกอบ CM ต่อมนุษย์เพื่ออนุมัติวัสดุ ใช้ในการผลิต CM.

ความสามารถในการบำรุงรักษาต่ำ

วัสดุคอมโพสิตมีความสามารถในการผลิตต่ำ บำรุงรักษาต่ำ และ ค่าใช้จ่ายที่สูงการดำเนินการ. เนื่องจากจำเป็นต้องใช้วิธีการพิเศษที่ใช้แรงงานมาก เครื่องมือพิเศษในการสรุปและซ่อมแซมวัตถุจาก CM บ่อยครั้งที่วัตถุจาก CM ไม่มีการดัดแปลงและซ่อมแซมเลย

พื้นที่ใช้งาน

เครื่องอุปโภคบริโภค

ลักษณะ

เทคโนโลยีนี้ใช้เพื่อสร้างสารเคลือบป้องกันเพิ่มเติมบนพื้นผิวในคู่แรงเสียดทานระหว่างเหล็กและยาง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทำให้สามารถเพิ่มวงจรการทำงานของซีลและเพลาของอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ทำงานในสภาพแวดล้อมทางน้ำ

วัสดุคอมโพสิตประกอบด้วยวัสดุที่แตกต่างกันตามหน้าที่หลายประการ พื้นฐานของวัสดุอนินทรีย์คือซิลิเกตของแมกนีเซียม เหล็ก และอะลูมิเนียมที่ดัดแปลงด้วยสารเติมแต่งต่างๆ การเปลี่ยนเฟสในวัสดุเหล่านี้เกิดขึ้นที่โหลดในท้องถิ่นที่สูงเพียงพอ ใกล้กับความแข็งแรงสูงสุดของโลหะ ในเวลาเดียวกัน ชั้นเซอร์เม็ทที่มีความแข็งแรงสูงจะก่อตัวขึ้นที่พื้นผิวในโซนที่มีโหลดในพื้นที่สูง เนื่องจากสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของพื้นผิวโลหะได้

• เกราะสำหรับรถทหาร

วรรณกรรม

• Vasiliev VV กลศาสตร์ของโครงสร้างจากวัสดุคอมโพสิต - M.: Mashinostroenie, 1988. - 272 p.
• Karpinos D. M. วัสดุคอมโพสิต ไดเรกทอรี - Kyiv, Naukova Dumka

ดูสิ่งนี้ด้วย

หมายเหตุ

ลิงค์

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .

วัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิต (คอมโพสิต KM) - วัสดุที่เป็นของแข็งที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไป ซึ่งองค์ประกอบเสริมแรงสามารถแยกแยะได้ซึ่งให้คุณสมบัติทางกลที่จำเป็นของวัสดุ และเมทริกซ์ (หรือสารยึดเกาะ) ที่ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบเสริมแรง

พฤติกรรมทางกลของคอมโพสิตถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของคุณสมบัติขององค์ประกอบเสริมแรงและเมทริกซ์ ตลอดจนความแข็งแรงของพันธะระหว่างพวกมัน ประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของวัสดุขึ้นอยู่กับตัวเลือกที่ถูกต้องของส่วนประกอบเริ่มต้นและเทคโนโลยีของการผสมผสาน ออกแบบมาเพื่อให้การยึดติดที่แน่นหนาระหว่างส่วนประกอบในขณะที่ยังคงคุณลักษณะดั้งเดิมไว้

อันเป็นผลมาจากการรวมองค์ประกอบเสริมแรงและเมทริกซ์ทำให้เกิดคุณสมบัติเชิงซ้อนซึ่งไม่เพียงสะท้อนถึงลักษณะเริ่มต้นของส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติที่ส่วนประกอบที่แยกได้ไม่มี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การมีอยู่ของส่วนต่อประสานระหว่างองค์ประกอบเสริมแรงและเมทริกซ์ช่วยเพิ่มความต้านทานการแตกร้าวของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ และในวัสดุผสมซึ่งแตกต่างจากโลหะ การเพิ่มความแข็งแรงคงที่ไม่ได้นำไปสู่การลดลง แต่ตามกฎแล้ว เพิ่มลักษณะความเหนียวแตกหัก

ข้อดีของวัสดุคอมโพสิต

ควรสังเกตทันทีว่า CM ถูกสร้างขึ้นเพื่อประสิทธิภาพของงานเหล่านี้ ดังนั้นจึงไม่สามารถมีข้อดีที่เป็นไปได้ทั้งหมด แต่เมื่อออกแบบคอมโพสิตใหม่ วิศวกรสามารถกำหนดลักษณะที่เหนือกว่าคุณลักษณะของ วัสดุดั้งเดิมเมื่อบรรลุเป้าหมายนี้ในกลไกนี้ แต่ด้อยกว่าในด้านอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่า CM ไม่สามารถดีไปกว่าวัสดุดั้งเดิมในทุกสิ่ง นั่นคือ สำหรับแต่ละผลิตภัณฑ์ วิศวกรทำการคำนวณที่จำเป็นทั้งหมด แล้วเลือกที่เหมาะสมที่สุดระหว่างวัสดุสำหรับการผลิตเท่านั้น

• มีความแข็งแรงสูง
• ความแข็งแกร่งสูง (โมดูลัสความยืดหยุ่น 130…140 GPa)
• ทนต่อการสึกหรอสูง
• ความเหนื่อยล้าสูง
• เป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างที่มีมิติที่มั่นคงจากCM

นอกจากนี้ คอมโพสิตประเภทต่างๆ อาจมีข้อดีอย่างน้อยหนึ่งข้อ ผลประโยชน์บางอย่างไม่สามารถบรรลุได้พร้อมกัน

ข้อเสียของวัสดุคอมโพสิต

คอมโพสิตส่วนใหญ่ (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) มีข้อเสีย:

• ราคาสูง
• คุณสมบัติ anisotropy
• เพิ่มความเข้มข้นของวิทยาศาสตร์ในการผลิต ความต้องการอุปกรณ์และวัตถุดิบราคาแพงพิเศษ ดังนั้นจึงพัฒนาการผลิตภาคอุตสาหกรรมและฐานวิทยาศาสตร์ของประเทศ

พื้นที่ใช้งาน

เครื่องอุปโภคบริโภค

วิศวกรรมเครื่องกล

ลักษณะ

เทคโนโลยีนี้ใช้เพื่อสร้างสารเคลือบป้องกันเพิ่มเติมบนพื้นผิวในคู่แรงเสียดทานระหว่างเหล็กและยาง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทำให้สามารถเพิ่มวงจรการทำงานของซีลและเพลาของอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ทำงานในสภาพแวดล้อมทางน้ำ

วัสดุคอมโพสิตประกอบด้วยวัสดุที่แตกต่างกันตามหน้าที่หลายประการ พื้นฐานของวัสดุอนินทรีย์คือซิลิเกตของแมกนีเซียม เหล็ก และอะลูมิเนียมที่ดัดแปลงด้วยสารเติมแต่งต่างๆ การเปลี่ยนเฟสในวัสดุเหล่านี้เกิดขึ้นที่โหลดในท้องถิ่นที่สูงเพียงพอ ใกล้กับความแข็งแรงสูงสุดของโลหะ ในเวลาเดียวกัน ชั้นเซอร์เม็ทที่มีความแข็งแรงสูงจะก่อตัวขึ้นที่พื้นผิวในโซนที่มีโหลดในพื้นที่สูง เนื่องจากสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของพื้นผิวโลหะได้

ข้อมูลจำเพาะ

การเคลือบป้องกันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของวัสดุผสม สามารถแสดงลักษณะดังต่อไปนี้:

• ความหนาสูงสุด 100 ไมครอน
• ระดับความสะอาดพื้นผิวเพลา (สูงสุด 9);
• มีรูพรุนขนาด 1 - 3 ไมครอน
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสูงถึง 0.01;
• การยึดเกาะสูงกับพื้นผิวโลหะและยาง

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและเศรษฐกิจ

• ชั้นเซอร์เม็ทที่มีความแข็งแรงสูงเกิดขึ้นบนพื้นผิวในบริเวณที่มีโหลดเฉพาะที่สูง
• ชั้นที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของ polytetrafluoroethylenes มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและมีความทนทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีต่ำ
• สารเคลือบโลหะอินทรีย์มีความอ่อนนุ่มมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำพื้นผิวมีรูพรุนความหนาของชั้นเพิ่มเติมคือไม่กี่ไมครอน

ขอบเขตการใช้งานของเทคโนโลยี

• วาดบน พื้นผิวการทำงานซีลเพื่อลดแรงเสียดทานและสร้างชั้นแยกที่ป้องกันไม่ให้ยางเกาะติดกับเพลาในช่วงเวลาที่เหลือ
• เครื่องยนต์ความเร็วสูง สันดาปภายในสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และอากาศยาน

การบินและอวกาศ

ยุทโธปกรณ์และยุทโธปกรณ์

เนื่องจากลักษณะเฉพาะ (ความแข็งแรงและน้ำหนักเบา) วัสดุคอมโพสิตจึงถูกนำมาใช้ในการทหารเพื่อการผลิต ประเภทต่างๆเกราะ :

• เกราะสำหรับรถทหาร

ดูสิ่งนี้ด้วย

• IBFM_(Innovative_building_and_finishing_materials)

ลิงค์

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .

• คอมโพสิต
• หนังสืออ้างอิงสารานุกรมทางทะเล

เนคไทแบบยืดหยุ่น- รูปที่ 1 แบบแผนของผนังสามชั้น: 1. ส่วนภายในผนัง; 2. การเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น 3. ฉนวนกันความร้อน; 4. ช่องว่างอากาศ 5. ใช้การเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นโดยหันหน้าไปทางส่วนของผนัง ... Wikipedia

IBFM (นวัตกรรมอาคารและวัสดุตกแต่ง)- IBFM (ย่อมาจาก Innovation Buildind and Facing Materials, Innovative Building and Finishing Materials) คือ หมวดหมู่ใหม่สินค้าสำหรับการก่อสร้างซึ่งรวมการก่อสร้างและ วัสดุตกแต่งตามหลักการ ... ... Wikipedia

CFRP- คำว่า พลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ คำในภาษาอังกฤษ พลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ คำพ้อง ตัวย่อ CFRP คำที่เกี่ยวข้อง วัสดุคอมโพสิต โพลีเมอร์ วัสดุนาโนคาร์บอน คำจำกัดความ วัสดุคอมโพสิตประกอบด้วยเส้นใยคาร์บอนและ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมนาโนเทคโนโลยี

พลาสติก- (มวลพลาสติก, พลาสติก). ชั้นใหญ่วัสดุโพลีเมอร์อินทรีย์ที่ขึ้นรูปง่าย ซึ่งสามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบา แข็ง ทนทาน และทนต่อการกัดกร่อน สารเหล่านี้ประกอบด้วยคาร์บอน (C), ไฮโดรเจน (H), ... ... สารานุกรมถ่านหิน

มีด- คำนี้มีความหมายอื่น ดู มีด (ความหมาย) มีด เครื่องมือตัด, ตัวการทำงานซึ่งเป็นแถบใบมีด วัสดุที่เป็นของแข็ง(มักเป็นโลหะ) มีใบมีดบน ... Wikipedia

ประสิทธิภาพการบินของเฮลิคอปเตอร์ Colibri EC120 B- Colibri EC120 B เป็นเฮลิคอปเตอร์ขนาดเล็กอเนกประสงค์ที่สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ถึงสี่คน ห้องเก็บสัมภาระที่กว้างขวางสามารถรองรับกระเป๋าเดินทางขนาดใหญ่ได้ห้าใบ เฮลิคอปเตอร์ประสบอุบัติเหตุใกล้ Murmansk ผู้พัฒนา: Franco-German-Spanish Group ... ... สารานุกรมของผู้ทำข่าว

ท่อนาโนคาร์บอน- คำนี้มีความหมายอื่น ดูที่ นาโนทิวบ์ การแสดงแผนผังของท่อนาโน ... Wikipedia

ฉันอุทิศให้กับประวัติศาสตร์ของวัสดุคอมโพสิต ฉันยังคงใช้เวลาว่างกับหัวข้อนี้ต่อไป และวันนี้ฉันต้องการพูดคุยเล็กน้อยเกี่ยวกับข้อกำหนดและเทคโนโลยีของการสร้างต้นแบบโดยใช้ พอลิเมอร์คอมโพสิต. ถ้าคุณไม่มีอะไรทำนาน ช่วงเย็นของฤดูหนาวคุณสามารถสร้างสโนว์บอร์ด เคสมอเตอร์ไซค์ หรือเคสสมาร์ทโฟนจากผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ได้เสมอ แน่นอนว่ากระบวนการนี้อาจมีราคาแพงกว่าการซื้อผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป แต่ก็น่าสนใจที่จะทำบางสิ่งด้วยมือของคุณเอง

ภายใต้การตัด - ภาพรวมของวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์จากวัสดุคอมโพสิต ฉันจะขอบคุณถ้าคุณเพิ่มฉันในความคิดเห็นเพื่อให้ผลลัพธ์เป็นโพสต์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

วัสดุคอมโพสิตถูกสร้างขึ้นจากส่วนประกอบอย่างน้อยสองชิ้นโดยมีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างส่วนประกอบทั้งสอง มีวัสดุคอมโพสิตหลายชั้น เช่น ไม้อัด ในวัสดุผสมอื่นๆ ทั้งหมด ส่วนประกอบสามารถแบ่งออกเป็นเมทริกซ์หรือสารยึดเกาะ และส่วนประกอบเสริม - สารตัวเติม คอมโพสิตมักจะถูกแบ่งตามชนิดของวัสดุเสริมแรงหรือวัสดุเมทริกซ์ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้วัสดุคอมโพสิตได้ในโพสต์ และโพสต์นี้มีเนื้อหาเกี่ยวกับวิธีการทำผลิตภัณฑ์จากวัสดุผสม

ปั้นมือ

ในกรณีของการผลิตสินค้าชิ้นเดียว วิธีการทั่วไปที่สุดคือการขึ้นรูปแบบด้วยมือ วัสดุเคลือบเจลถูกนำไปใช้กับเมทริกซ์ที่เตรียมไว้ - วัสดุเพื่อให้ได้พื้นผิวที่ดีที่ส่วนนอกของวัสดุเสริมแรง ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเลือกสีสำหรับผลิตภัณฑ์ได้ จากนั้นจึงใส่สารตัวเติมลงในเมทริกซ์ เช่น ไฟเบอร์กลาส และชุบด้วยสารยึดเกาะ เราเอาฟองอากาศออก รอจนกว่าทุกอย่างจะเย็นลง แล้วปรับแต่งด้วยไฟล์ - ตัด เจาะ และอื่นๆ

วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างส่วนต่างๆ ของร่างกายสำหรับรถยนต์ รถจักรยานยนต์ และจักรยานยนต์ นั่นคือสำหรับการปรับแต่งในกรณีที่ไม่จำกัดเพียงการติดฟิล์ม "ภายใต้คาร์บอน"

ฉีดพ่น

การพ่นไม่ต้องใช้วัสดุแก้ว แต่คุณต้องใช้แทน อุปกรณ์พิเศษ. วิธีนี้มักใช้กับวัตถุขนาดใหญ่ เช่น ตัวเรือ ยานพาหนะ และอื่นๆ เช่นเดียวกับในกรณีของการขึ้นรูปแบบด้วยมือ ให้ทาเจลโค้ตก่อน ตามด้วยวัสดุแก้ว

RTM (ฉีด)

ด้วยวิธีการฉีดโพลีเอสเตอร์เรซินลงในแม่พิมพ์แบบปิด มีการใช้เครื่องมือจากเมทริกซ์และแม่พิมพ์ซึ่งกันและกัน - หมัด วัสดุแก้ววางอยู่ระหว่างเมทริกซ์และรูปแบบซึ่งกันและกัน จากนั้นจึงเทสารชุบแข็ง - โพลีเอสเตอร์เรซิน - ลงในแบบฟอร์มภายใต้แรงกด และแน่นอนว่าการจบด้วยไฟล์หลังจากการบ่มคือการได้ลิ้มรส

แช่สูญญากาศ

วิธีการแช่แบบสุญญากาศต้องใช้ถุงที่สร้างสุญญากาศโดยใช้ปั๊ม ตัวบรรจุภัณฑ์ประกอบด้วยวัสดุเสริมแรงซึ่งรูพรุนซึ่งหลังจากที่อากาศถูกสูบออกจะเต็มไปด้วยสารยึดเกาะที่เป็นของเหลว

ตัวอย่างวิธีการทำสเก็ตบอร์ด

คดเคี้ยว

วิธีการม้วนวัสดุคอมโพสิตทำให้สามารถผลิตกระบอกสูบที่มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษสำหรับก๊าซอัด ซึ่งใช้ซับใน PET ที่สูบได้ถึง 2-5 บรรยากาศ เช่นเดียวกับท่อคอมโพสิตที่ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมัน อุตสาหกรรมเคมี และสาธารณูปโภค จากชื่อจะเข้าใจได้ง่ายว่าไฟเบอร์กลาสพันรอบวัตถุที่เคลื่อนที่หรืออยู่กับที่

ในวิดีโอ - กระบวนการม้วนไฟเบอร์กลาสบนบอลลูน

pultrusion

Pultrusion คือ "ดึง" ด้วยวิธีนี้ จะมีกระบวนการดึงวัสดุคอมโพสิตผ่านเครื่องดึงอย่างต่อเนื่อง ความเร็วของกระบวนการสูงถึง 6 เมตรต่อนาที เส้นใยจะถูกส่งผ่านอ่างโพลีเมอร์ซึ่งจะถูกชุบด้วยสารยึดเกาะหลังจากนั้นจึงผ่านพรีฟอร์มเมอร์เพื่อให้ได้รูปร่างสุดท้าย จากนั้นวัสดุจะถูกทำให้ร้อนในแม่พิมพ์และที่ทางออกเราจะได้ผลิตภัณฑ์ชุบแข็งขั้นสุดท้าย

กระบวนการผลิตแผ่นชีทไพล์โดยวิธีพัลทรูชั่น

กดโดยตรง

ผลิตภัณฑ์เทอร์โมพลาสติกทำขึ้นในแม่พิมพ์ภายใต้ความกดดัน ด้วยเหตุนี้จึงใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกอุณหภูมิสูงที่มีกำลัง 12 ถึง 100 ตันและ อุณหภูมิสูงสุดประมาณ 650 องศา ด้วยวิธีนี้ ตัวอย่างเช่น การทำถังพลาสติก.

ปั้นหม้อนึ่งความดัน

หม้อนึ่งความดันจำเป็นสำหรับการดำเนินการกระบวนการที่มีความร้อนและภายใต้ความดันเหนือบรรยากาศเพื่อเร่งปฏิกิริยาและเพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์ วัสดุคอมโพสิตถูกวางไว้ภายในหม้อนึ่งความดันในรูปแบบพิเศษ

ผลิตภัณฑ์คอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิตใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอากาศยาน ตัวอย่างเช่นสร้างขึ้นจากพวกเขา

อุตสาหกรรมยานยนต์

ขาเทียมและออร์โธส

หากคุณมีส่วนเพิ่มเติมอย่าลืมเขียนเกี่ยวกับพวกเขาในความคิดเห็น ขอบคุณ.