توضح مواد ألياف الكربون أداءً استثنائياً عبر العديد من المجالات. بالمقارنة مع المنتجات المعدنية أو البلاستيكية التقليدية ، تظهر منتجات ألياف الكربون خصائص خفيفة الوزن فائقة. ومع ذلك ، فإن المطلعين على تصنيع ألياف الكربون يعرفون أن منتجات ألياف الكربون تتطلب التكامل مع مواد المصفوفة أثناء الإنتاج. هذا المزيج يمكن أن يؤدي إلى delamination بعد التصنيع. تستكشف هذه المقالة أسباب إزالة الألياف في منتجات ألياف الكربون.
عملية تصنيع منتجات ألياف الكربون
لفهم delamination ، من الضروري مراجعة عملية التصنيع. يتم صنع معظم منتجات ألياف الكربون باستخدامألياف الكربون prepregs(مواد مركبة مسبق) لضمان كفاءة الإنتاج.
خذ لوحات ألياف الكربون كمثال:
قطع صفائح prepreg لتتناسب مع أبعاد اللوحة.
طبقة صفائح prepreg على قالب.
ختم القالب وعلاجه في تشكيل المعدات.
demold اللوحة المعالجة وأداء الآلات.
الطبيعة ذات الطبقات لهذه العملية بطبيعتها تخلق روابط انتقائية ضعيفة. على الرغم من ذوبان الراتنج والمعالجة في ظل درجات حرارة عالية ، تبقى ضغوط interlaminar المتبقية. هذه الضغوط ، جنبا إلى جنب مع قوى الآلات ، غالبا ما تؤدي إلى delamination.
أسباب delamination
1. بنية الطبقات
تم تصميم منتجات ألياف الكربون من خلال طبقات متتابعة وعلاج. هذا يخلق الهياكل الداخلية متباين الخواص (الخواص المعتمدة على الاتجاه) وتقدير المواد. تحت الفحص المجهري ، تصبح الفراغات أو واجهات ألياف الراتنجات الضعيفة واضحة.
2. عيوب الطبقات اليدوية
غالبًا ما تقدم الطبقات اليدوية فجوات بين الأوراق prepreg. أثناء الآلات ، تفاقم قوى القطع هذه الثغرات ، مما يؤدي إلى فصل الطبقة. الفراغات الأكبر زيادة في زيادة مخاطر التخلص.
3. قضايا التحكم في العملية
عدم كفاية الضغط أو درجة الحرارة أثناء المعالجة يضعف ربط الراتنج الألياف ، مما يخلق مخاطر delamination الكامنة.
4. تركيز الإجهاد
مركبات ألياف الكربون تظهر استجابات الإجهاد متباين الخواص. قوى الآلات عموديًا على طبقات الألياف تولد ضغوطًا داخلية. عندما تتجاوز هذه الضغوط قوة رابطة الألياف الراتنج ، يحدث التفريغ وينتشر تحت الأحمال المستمرة.
خاتمة
ينبع التخلص من منتجات ألياف الكربون من عملية التصنيع ذات الطبقات ، وعيوب المناولة اليدوية ، والتناقضات العملية ، وسلوك الإجهاد متباين الخواص. يتطلب معالجة هذه المشكلات تقنيات الطبقات المحسنة ، وضوابط العملية الدقيقة ، واستراتيجيات الآلات المتقدمة لتقليل نقاط الضعف بين الكواليين.
