Perhatikan bahagian serat karbon atau plat tiub gentian kaca dan anda akan melihat bahawa serat itu mengikut arah yang berbeza dan spesifik. Membandingkan pelbagai jenis tabung, anda mungkin melihat bahawa arah serat, juga dikenali sebagai orientasi, tidak selalu seragam. Pengilang tiub dan plat komposit menggunakan orientasi yang berbeza bergantung pada apa yang ingin dicapai dengan produk siap.
Dalam catatan ini, kami akan menerangkan bagaimana arah serat mempengaruhi sifat-sifat gentian karbon dan tiub gentian kaca. Sifat khusus selalunya sesuai untuk aplikasi tertentu. Pada akhir catatan ini, anda akan mengetahui bagaimana orientasi serat mempengaruhi tiub dan bagaimana memilih orientasi gentian yang betul untuk projek anda.
TOP TIGA ORIENTASI SERAT
Serat boleh berorientasi ke arah mana pun antara 0 ° dan 180 °, walaupun orientasi serat melebihi 90 ° biasanya disebut sebagai nilai sudut negatif. Sebagai contoh, sudut serat 135 ° sama dengan sudut -45 °. Sebilangan besar tiub gentian karbon dan gentian kaca di pasaran hari ini menggunakan gabungan dua atau lebih orientasi ini:
0 ° - Sudut serat darjah sifar adalah orientasi yang paling kerap digunakan. Apabila gentian berorientasi pada arah beban, ia adalah yang paling kuat dan paling kuat. Pada tiub, arah darjah sifar sepanjang panjang tiub dan menyumbang kepada kekuatan kekakuan lenturan.
90 ° - Sudut serat sembilan puluh darjah digunakan semasa membongkok kedua arah diperlukan. Dalam tiub serat sembilan puluh darjah berorientasikan pada lilitan tiub. Mereka membantu tiub agar tidak hancur atau melengkung ketika dimuat.
± 45 ° - Sudut empat puluh lima darjah sering digunakan bersama dengan lapisan sifar dan sembilan puluh darjah untuk membuat susunan kuasi-isotropik. Lapisan positif empat puluh lima darjah hampir selalu dipasangkan berdekatan dengan lapisan negatif empat puluh lima darjah. Apabila digunakan pada tiub, lapisan empat puluh lima darjah menyumbang untuk memusingkan kekakuan dan kekuatan.
Serat anyaman sering disebut sebagai sudut serat 0/90 darjah kerana terdapat serat di kedua arah, tetapi dalam satu bahagian. Sebilangan bahan tenunan boleh mengandungi lebih banyak arah serat; sebagai contoh, tenunan triaksial mempunyai serat dalam tiga arah dan biasanya kuasi-isotropik dengan sendirinya.
KESAN ORIENTASI FIBER TERHADAP HARTA
Cara gentian berorientasi pada lapisan serat karbon atau gentian kaca mempengaruhi sifatnya untuk membuat semuanya dari tiub hingga kapal angkasa. Pembina mesti mempertimbangkan sifat-sifat tersebut semasa proses reka bentuknya. Di bawah ini kita akan menerangkan bagaimana setiap orientasi serat biasa mempengaruhi sifat.
1. 0 ° ORIENTASI
Sekiranya bahagian hanya akan dimuat dalam satu arah, adalah ideal untuk semua serat berorientasi ke arah itu. Batang dan tiub pudrud adalah contoh bahagian yang hanya mengandungi serat 0 °. Oleh kerana kebanyakan bahagian tidak dimuat hanya dalam satu arah, kita perlu menambahkan sudut lain untuk memaksimumkan kekuatan. Tiub yang hanya kelihatan membongkok dan tidak berpusing mungkin akan mendapat manfaat daripada beberapa sudut gentian tambahan. Menambah lapisan 90 ° membantu tiub mengekalkan bentuknya dengan lebih baik sehingga tidak melengkung sebelum waktunya.
2. 90 ° ORIENTASI
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, lapisan 90 ° sering ditambahkan pada tiub untuk menjadikannya lebih tahan terhadap tekuk dan penghancuran. Kepekatan tinggi lapisan 90 ° atau "gelung" juga dapat dijumpai di dalam kapal tekanan. Oleh kerana daya berusaha membesarkan tiub dalam bejana tekanan, lapisan 90 ° menentang daya yang terbaik. Apabila lapisan 90 ° digunakan bersama dengan lapisan 0 ° dalam piring, ia disebut sebagai dua arah. Menggunakan kain tenunan boleh menjadi cara mudah untuk membina bahagian dengan serat dengan cepat pada arah 0 ° dan 90 °.
3. ± 45 ° ORIENTASI
Lapisan 45 ° melayani tujuan yang berbeza bergantung pada aplikasinya. Anda hampir selalu akan melihat +45 ° berpasangan berdekatan dengan lapisan -45 °. Ini untuk memastikan laminasi "seimbang" dan berpusing secara paksa ketika dimuat. Apabila lapisan 45 ° digunakan dalam piring yang sudah mengandungi campuran 0 ° dan lapisan 90 ° yang sama, plat menjadi kuasi-isotropik. Manakala plat dua arah mempunyai sifat yang sama dalam dua arah, plat kuasi-isotropik mempunyai sifat sepadan dengan arah mana pun. Dalam tiub, lapisan 45 ° melakukan tugas menambah kekuatan kilasan dan kekakuan. Ini kerana apabila tiub dipintal, daya yang bertindak pada laminasi sebenarnya pada suhu empat puluh lima darjah. Sebilangan lamina akan menggunakan sudut selain 45 ° sebagai kompromi antara prestasi lenturan, penghancuran dan kilasan. Oleh kerana lapisan 0 ° tidak boleh dilakukan pada tiub luka filamen, biasa melihat lapisan 10 ° atau 15 ° digunakan.
MEMILIH ORIENTASI SERAT KANAN
Setelah mengetahui bagaimana setiap orientasi serat mempengaruhi sifat, anda boleh memilih susunan yang betul. Sekiranya anda memerlukan tiub yang berfungsi dalam pelbagai keadaan, penyediaan dua arah sangat sesuai. Sekiranya anda memerlukan tiub yang berfungsi dengan baik dalam memutar, pilih produk dengan lapisan 45 ° lebih. Sekiranya anda perlu meningkatkan ketebalan dengan cepat, bahan tenunan mungkin merupakan pilihan yang baik.
Xinbo Composite menawarkan piring dan tiub dengan pemasangan untuk memenuhi hampir semua permintaan. Sekiranya anda memerlukan penyesuaian khas atau rekayasa untuk projek anda, hubungi kami atau hantarkan e-mel kepada kami. Sekiranya anda mempunyai lebih banyak soalan mengenai bagaimana orientasi serat mempengaruhi prestasi bahagian, wakil perkhidmatan pelanggan kami dengan senang hati akan membantu.
