Rūpīgi apskatiet oglekļa šķiedras vai stikla šķiedras caurules vai plāksnes daļu, un jūs redzēsiet, ka šķiedras iet dažādos, konkrētos virzienos. Salīdzinot dažādus cauruļu stilus, jūs varētu pamanīt, ka šķiedru virziens, kas pazīstams arī kā orientācija, ne vienmēr ir vienāds. Kompozītmateriālu cauruļu un plākšņu ražotāji izmanto dažādas orientācijas atkarībā no tā, ko viņi vēlas paveikt ar gatavo produktu.
Šajā amatā mēs paskaidrosim, kā šķiedru virziens ietekmē oglekļa šķiedras un stikla šķiedras cauruļu īpašības. Specifiskās īpašības bieži ir ideāli piemērotas konkrētiem lietojumiem. Līdz šī amata beigām jūs zināt, kā šķiedru orientācija ietekmē cauruli un kā izvēlēties pareizo šķiedru orientāciju savam projektam.
TRĪS POPULĀRĀKĀS ŠĶIEDRU ORIENTĀCIJAS
Šķiedras var orientēt jebkurā virzienā no 0° līdz 180°, lai gan šķiedru orientāciju virs 90° parasti sauc par negatīvu leņķa vērtību. Piemēram, 135° šķiedru leņķis ir vienāds ar -45° leņķi. Lielākā daļa oglekļa šķiedras un stikla šķiedras caurules tirgū šodien izmanto divu vai vairāku šo orientāciju kombināciju:
0° - Nulles grādu šķiedru leņķis ir visbiežāk izmantotā orientācija. Ja šķiedras ir orientētas slodzes virzienā, tās ir spēcīgākās un stīvākās. Caurulēs nulles grādu virziens ir visā caurules garumā un veicina stīvuma izturību.
90° - Deviņdesmit grādu šķiedru leņķis tiek izmantots, ja ir nepieciešams saliekt abus virzienus. Caurulē deviņdesmit grādu šķiedras ir orientētas caurules apkārtmērā. Tie palīdz saglabāt cauruli no saspiešanas vai saspiešanas, kad tā ir ielādēta.
±45° - Četrdesmit piecu grādu leņķi bieži tiek izmantoti kopā ar nulles un deviņdesmit grādu plies, lai izveidotu kvazi-izotropisku gulēšanu. Pozitīvs četrdesmit piecu grādu slānis gandrīz vienmēr ir savienots pārī blakus negatīvam četrdesmit piecu grādu slānim. Lietojot uz caurules, četrdesmit piecu grādu slāņi veicina stingrības un izturības pagriešanu.
Austo šķiedru bieži sauc par 0/90 grādu šķiedru leņķi, jo ir šķiedras abos virzienos, bet vienā gabalā. Daži austi materiāli var saturēt vēl vairāk šķiedru virzienu; piemēram, triaksiālajiem austiem ir šķiedra trīs virzienos, un parasti tie paši par sevi ir kvaziootropiski.
ŠĶIEDRU ORIENTĀCIJAS IETEKME UZ ĪPAŠĪBĀM
Veids, kā šķiedras ir orientētas uz oglekļa šķiedru vai stikla šķiedras gulēšanu, ietekmē tās īpašības, lai padarītu visu, sākot no caurulēm līdz kosmosa kuģiem. Celtniekiem šie īpašumi ir jāņem vērā to projektēšanas procesā. Zemāk mēs paskaidrosim, kā katra no kopīgajām šķiedru orientācijām ietekmē īpašības.
1. 0° ORIENTĀCIJA
Ja daļa tiks ielādēta tikai vienā virzienā, tas ir ideāli, ja visas šķiedras ir orientētas šajā virzienā. Pultrudēts stienis un caurules ir piemēri daļai, kas satur tikai 0 ° šķiedras. Tā kā lielākā daļa detaļu nav ielādētas tikai vienā virzienā, mums ir jāpievieno citi leņķi, lai palielinātu izturību. Caurule, kas redz tikai lieces un nav pagriešanas, joprojām, iespējams, gūtu labumu no dažiem papildu šķiedru leņķiem. 90° slāņu pievienošana palīdz caurulei labāk saglabāt savu formu, lai tā nepārsprādzētu.
2. 90° ORIENTĀCIJA
Kā minēts iepriekš, caurulēm bieži pievieno 90° slāņus, lai padarītu tos izturīgākus pret sprādzēšanu un sasmalcināšanu. Augsta koncentrācija 90° vai "stīpu" slāņos ir atrodama arī spiedtvertnes. Tā kā spēks cenšas palielināt cauruli spiedtvertnē, 90° slāņi vislabāk pretojas spēkam. Ja šķīvī izmanto 90° slāņus kopā ar 0° slāņiem, to sauc par divvirzienu. Austa auduma izmantošana var būt vienkāršs veids, kā ātri veidot detaļas ar šķiedru gan 0° un 90° virzienā.
3. ±45° ORIENTĀCIJA
45° slāņi kalpo dažādiem mērķiem atkarībā no pielietojuma. Jūs gandrīz vienmēr redzēsiet +45° pārī, kas atrodas blakus -45° slānim. Tas ir, lai saglabātu laminātu "līdzsvarotu" un no spēcīgi pagrieziena, kad tas ir ielādēts. Ja plāksnē, kurā jau ir vienāds 0° un 90° slāņu maisījums, izmanto 45° slāņus, plāksne kļūst kvaziootropiska. Tā kā divvirzienu plāksnei ir vienādas īpašības divos virzienos, kvaziiotropai plāksnei ir kvazi-vienādas īpašības jebkurā virzienā. Caurulē 45° slāņi veic torsa stiprības un stīvuma pievienošanu. Tas ir tāpēc, ka tad, kad caurule ir savīta, spēks, kas iedarbojas uz laminātu, faktiski ir četrdesmit pieci grādi. Daži lamināti izmantos leņķus, kas nav 45°, kā kompromisu starp lieces, smalcināšanas un torsionu veiktspēju. Tā kā kvēldiega brūču caurulēs nav iespējami 0° slāņi, parasti tā vietā tiek izmantoti 10° vai 15° slāņi.
PAREIZĀS ŠĶIEDRU ORIENTĀCIJAS IZVĒLE
Tagad, kad jūs zināt, kā katra šķiedru orientācija ietekmē īpašības, varat izvēlēties pareizo gulēšanu. Ja jums ir nepieciešama caurule, kas darbojas dažādos apstākļos, divvirzienu gulēšana ir ideāla. Ja jums ir nepieciešama caurule, kas labi darbojas pagriešanas laikā, izvēlieties produktu ar vairāk 45° slāņiem. Ja jums ir nepieciešams ātri palielināt biezumu, austs materiāls varētu būt laba izvēle.
Xinbo Composite piedāvā plāksnes un caurules ar layups, lai apmierinātu gandrīz jebkuru pieprasījumu. Ja jums ir nepieciešama pielāgota vai inženierijas gulēšana jūsu projektam, zvaniet mums vai nošaut mums e-pastu. Ja jums ir vairāk jautājumu par to, kā šķiedru orientācija ietekmē daļas veiktspēju, mūsu klientu apkalpošanas pārstāvji labprāt palīdzēs.
