Uglerod tolasi to'quvlari: ular nima va ularni nima uchun ishlatish kerak

May 20, 2023

Xabar QOLDIRISH

Agar uglerod tolasining bir qismi boshqasidan farq qilishi mumkinligi haqida hech qachon qiziqqan bo'lsangiz, siz yolg'iz emassiz. Uglerod tolasi juda ko'p turli xil to'quvlarda keladi, ularning har biri boshqa maqsadga xizmat qiladi va bu shunchaki bezak emas.

Carbon Fiber Plate Plain Checkered Twill

Uglerod tolalari poliakrilonitril (PAN) va rayon kabi prekursorlardan tayyorlanadi. Oldingi tolalar kimyoviy ishlov beriladi, isitiladi va cho'ziladi, so'ngra yuqori quvvatli tolalar hosil qilish uchun karbonlashtiriladi. Keyinchalik bu tolalar yoki filamentlar bir-biriga bog'lanib, ular tarkibidagi uglerod filamentlari soni bilan aniqlanadi. Umumiy tortish sinflari 3k, 6k, 12k va 15k. "k" ming degan ma'noni bildiradi, shuning uchun 3k ga teng 3,000 uglerod filamentidan iborat. Standart 3k tirkagich odatda 0.125 dyuym kengligida, shuning uchun kichik joyga juda ko'p tolani joylashtiradi. 6 ming tirkagichda 6,000 uglerod filamenti, 12 ming tirkagichda 12,{{16 }} uglerod filamentlari va boshqalar.Uglerod tolasini shunday kuchli materialga aylantiradigan ko'plab yuqori quvvatli tolalar birlashtirilgan.

To'qilgan uglerod tolasi
Uglerod tolasi odatda to'qilgan mato shaklida bo'ladi, bu bilan ishlashni osonlashtiradi va qo'llanilishiga qarab, qo'shimcha strukturaviy mustahkamlikni ta'minlaydi. Natijada, uglerod tolali matolar juda ko'p turli xil to'qimalarga ega. Eng keng tarqalgan bo'lib, qattiq, dumaloq va lenta atlas bo'lib, biz har birini batafsil ko'rib chiqamiz.

oddiy to'quv
Oddiy to'quv uglerod tolasi panellari nosimmetrik ko'rinadi, kichik shashka ko'rinishida. Ushbu to'quvda jingalaklar ortiqcha / pastki naqshda to'qiladi. To'quvlar orasidagi qisqa masofa tekis to'quvga yuqori darajadagi barqarorlikni beradi. Matoning barqarorligi - bu matoning to'quv burchagi va tola yo'nalishini saqlab turish qobiliyati. Ushbu yuqori darajadagi barqarorlik tufayli tekis to'quv murakkab konturli qatlamlar uchun kamroq mos keladi, u boshqa to'quvlar kabi moslashuvchan bo'lmaydi. Umuman olganda, tekis to'quv tekis choyshablar, quvurlar va ikki o'lchovli egri chiziqlar uchun javob beradi.

Schematic diagram of plain carbon fiber

Ushbu to'quv naqshining kamchiliklaridan biri - to'qimalar orasidagi masofa qisqa bo'lganligi sababli tirgakdagi qo'pol burma (to'quv paytida tolalar qiladigan burchak, pastga qarang). Qo'pol burmalar vaqt o'tishi bilan qismni zaiflashtirishi mumkin bo'lgan stress kontsentratsiyasini yaratadi.

Plain Weave Crimp Chart Carbon Fiber Sheet

Twill to'quv
Twill oddiy to'quv va atlas to'quv o'rtasida ko'prik vazifasini bajaradi, biz bundan keyin muhokama qilamiz. Twill murakkab konturlarni hosil qilish uchun etarlicha moslashuvchan va egar atlas to'quvdan ko'ra mato barqarorligini saqlashda yaxshiroq, lekin oddiy to'quv kabi yaxshi emas. Agar siz jingalakdagi tortmaga ergashsangiz, u ma'lum miqdordagi tortmalardan, keyin esa bir xil miqdordagi tortmalardan o'tadi. Yuqoridagi/pastdagi naqsh "diagonal chiziq" deb nomlanuvchi diagonal strelka ko'rinishini yaratadi. To'qmoqlar orasidagi uzoqroq masofa oddiy to'quv bilan solishtirganda kamroq siqilish va kamroq potentsial stress konsentratsiyasini anglatadi.

2x2 Twill Carbon Fiber Figure

2×2 twill

4x4 Twill Carbon Fiber Figure

4×4 oʻlchamli dumaloq
2 × 2 Twill, ehtimol, sanoatdagi eng mashhur uglerod tolali mato. U ko'plab kosmetik va dekorativ ilovalarda qo'llaniladi, lekin ayni paytda juda funktsionaldir, u o'rtacha shakllanish va o'rtacha barqarorlikka ega. 2 × 2 nomidan ko'rinib turibdiki, har bir tortma 2 ta tortma, keyin esa 2 ta tortma orqali o'tadi. Xuddi shunday, 4 × 4 o'lchamdagi twill 4 ta, keyin esa 4 ta tortmadan o'tadi. U 2 × 2 o'lchamdagi ipdan biroz ko'proq shakllanadi, chunki to'quv unchalik qattiq emas, lekin u ham kamroq barqaror.

Saten to'quv jabduqlar
Atlas to'quv ming yillar oldin silliq va choksiz ko'rinishga ega bo'lgan ajoyib pardaga ega ipak matolarni yaratish uchun ishlab chiqilgan. Kompozitlar uchun bu o'tkazuvchanlik murakkab konturlarni osongina shakllantirishi va o'rashi mumkinligini anglatadi. Ushbu matoning yuqori shakllanuvchanligi tufayli u past barqarorlikka ega bo'lishi kutilmoqda. Keng tarqalgan to'quvlar: to'rtta (4HS), beshta (5HS) va sakkizta (8HS). Saten to'quvlar sonining ko'payishi bilan shakllanish qobiliyati ortadi, matoning barqarorligi pasayadi.

4HSCarbon Fiber Weave Diagram

4HS

5HSCarbon Fiber Weave Diagram

5HS

8HSCarbon Fiber Weave Diagram

8HS

Jabduqlar saten nomidagi raqam o'tkazilgan tortmalarning umumiy sonini ko'rsatadi. 4HS uchun u 3 tadan ortiq, keyin esa 1 ta tortma ostida bo'ladi. 5HS uchun u 4 tadan ortiq, keyin 1 tirkama ostida, 8HS uchun esa 7 dan ortiq, keyin esa 1 tortma ostida bo'ladi.

Spread Tow va Standard Tow
Yoyilgan tortma materiallar bir tomonlama materiallar va standart to'quv materiallaridan foydalanish o'rtasida yaxshi kelishuv bo'lishi mumkin. Tolali tirgaklar mato hosil qilish uchun yuqoriga va pastga to'qilganda, tirgaklardagi burmalar tufayli mustahkamlik kamayadi. Standart tirgakdagi filamentlar sonini, masalan, 3k dan 6k gacha oshirsangiz, tortma kattaroq (qalinroq) bo'ladi va burish burchagi keskinroq bo'ladi. Bunga yo'l qo'ymaslikning usullaridan biri filamentlarni kengroq tortmalarga yoyishdir, bu bir nechta afzalliklarga ega.

Unfold Tow Braid Crimp Diagram Carbon Fiber Sheet

Yoyilgan tortmalar standart tortma iplarga qaraganda kichikroq burilish burchagini ta'minlaydi va silliqlikni oshirish orqali kesishish nuqsonlarini kamaytirishi mumkin. Pastki burilish burchaklari yuqori kuchga olib keladi. Yoyilgan tortma materiallar bilan ishlash bir tomonlama materiallarga qaraganda osonroq va hali ham tolaning tortilishining oldini oladi.

Unfold Tow Braid Crimp Diagram Carbon Fiber Sheet

Oddiy tortma

Spread two twill carbon fiber figures

To'qmoqli to'quvni yoyib chiqing
bir tomonlama
Nomidan ko'rinib turibdiki, uni bitta degan ma'noni anglatadi va barcha tolalar bir xil tomonga qaraydi. Bu bir tomonlama (UD) matolarga yuqori quvvatlilik afzalliklarini beradi. UD mato to'qilmagan va strukturani zaiflashtiradigan o'ralgan tolalarga ega emas. Buning o'rniga mustahkamlik va qattiqlikni qo'shadigan uzluksiz tolalar mavjud. Yana bir afzallik - bu ishlash xususiyatlarini ko'proq nazorat qilish bilan stackupni sozlash qobiliyati. Velosiped ramkasi UD matolarini ishlashni sozlash uchun qanday ishlatilishining ajoyib namunasidir. Chavandozning kuchini g'ildiraklarga o'tkazish uchun ramka pastki qavs maydonida qattiq bo'lishi kerak, lekin chavandozni bosib ketmaslik uchun ham mos va moslashuvchan bo'lishi kerak. UD materiallari bilan siz kerakli kuchga erishish uchun tolalarning aniq yo'nalishini tanlashingiz mumkin.

Unidirectional UD carbon fiber weaving diagram

UD ning asosiy kamchiliklari uning manevr qobiliyatidir. UD yotqizish paytida osongina parchalanadi, chunki uni ushlab turadigan o'zaro bog'langan tolalar yo'q. Agar tolalar noto'g'ri joylashtirilgan bo'lsa, ularni qayta to'g'ri yo'naltirish deyarli mumkin emas. UD matolaridan ishlangan qismlar ham muammolarga olib kelishi mumkin. Agar biron-bir tolalar xususiyat kesilgan joyda tortilsa, bu bo'shashgan tolalar butun qism bo'ylab tortiladi. Odatda, yotqizish uchun UD materiali tanlangan bo'lsa, ishlov berish va qismlarning chidamliligini yaxshilash uchun birinchi va oxirgi qatlamlar uchun to'quv materialining qatlami ishlatiladi. Raketa qismlarini ishlab chiqarishgacha hobbi dron ramkalari shunday qiladi.

So'rov yuborish