Awọn akojọpọ & Ṣiṣẹpọ Awọn ohun elo Apapo

Ti ṣalaye nirọrun, Awọn ohun elo COMPOSITES tabi Awọn ohun elo AWỌN ỌRỌ jẹ awọn ohun elo ti o ni awọn ohun elo meji tabi pupọ pẹlu oriṣiriṣi awọn ohun-ini ti ara tabi kemikali, ṣugbọn nigba ti a ba papọ wọn di ohun elo ti o yatọ si awọn ohun elo ti o jẹ apakan. A nilo lati tọka si pe awọn ohun elo ti o jẹ apakan wa lọtọ ati iyatọ ninu eto naa. Ibi-afẹde ni iṣelọpọ ohun elo akojọpọ ni lati gba ọja ti o ga ju awọn ipin rẹ lọ ati pe o ṣajọpọ awọn ẹya ti o fẹ kọọkan. Bi apẹẹrẹ; agbara, kekere iwuwo tabi kekere owo le jẹ awọn motivator sile nse ati producing kan apapo. Iru awọn akojọpọ ti a nṣe ni awọn ohun elo ti a fi agbara mu patiku, awọn ohun elo ti o ni okun ti o ni okun pẹlu seramiki-matrix / polymer-matrix / metal-matrix / carbon-carbon / hybrid composites, structural & laminated & sandwich-structured composites ati nanocomposites.

 

Awọn ilana iṣelọpọ ti a fi ranṣẹ ni iṣelọpọ ohun elo eroja jẹ: Pultrusion, awọn ilana iṣelọpọ prepreg, gbigbe gbigbe okun to ti ni ilọsiwaju, fifẹ filamenti, gbigbe okun ti a ṣe, fiberglass spray lay-up ilana, tufting, ilana lanxide, z-pinning.
Ọpọlọpọ awọn ohun elo akojọpọ jẹ awọn ipele meji, matrix, eyiti o tẹsiwaju ati yika ipele miiran; ati awọn dispersed alakoso eyi ti o ti yika nipasẹ awọn matrix.
A ṣeduro pe ki o tẹ ibi latiṢe igbasilẹ Awọn apejuwe Sikematiki wa ti Awọn akojọpọ ati Ṣiṣẹpọ Awọn ohun elo Apapo nipasẹ AGS-TECH Inc.
Eyi yoo ran ọ lọwọ lati ni oye alaye ti a n pese fun ọ ni isalẹ. 

 

• AWỌN NIPA TI AWỌN NIPA: Ẹka yii ni awọn oriṣi meji: Awọn akojọpọ-patiku-nla ati awọn akojọpọ ti o ni agbara pipinka. Ninu iru iṣaaju, awọn ibaraẹnisọrọ patiku-matrix ko le ṣe itọju lori atomiki tabi ipele molikula. Dipo lilọsiwaju isiseero wulo. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, nínú ìpínkiri-okun àkópọ̀ àwọn patikulu jẹ́ díẹ̀ ní gbogbogbòò ní àwọn mẹ́wàá ti àwọn sakani nanometer. Apeere ti apapo patiku nla jẹ awọn polima si eyiti a ti ṣafikun awọn kikun. Awọn kikun mu awọn ohun-ini ti ohun elo dara ati pe o le rọpo diẹ ninu iwọn didun polima pẹlu ohun elo ti ọrọ-aje diẹ sii. Awọn ida iwọn didun ti awọn ipele meji ni ipa lori ihuwasi ti akojọpọ. Awọn akojọpọ patiku nla ni a lo pẹlu awọn irin, awọn polima ati awọn amọ. Awọn CERMETS jẹ apẹẹrẹ ti seramiki / awọn akojọpọ irin. Cermet ti o wọpọ julọ jẹ carbide simenti. O ni seramiki carbide refractory gẹgẹbi awọn patikulu carbide tungsten ninu matrix ti irin gẹgẹbi koluboti tabi nickel. Awọn akojọpọ carbide wọnyi ni lilo pupọ bi awọn irinṣẹ gige fun irin lile. Awọn patikulu carbide lile jẹ iduro fun iṣẹ gige ati ailagbara wọn jẹ imudara nipasẹ matrix irin ductile. Bayi a gba awọn anfani ti awọn ohun elo mejeeji ni apapo kan. Apeere miiran ti o wọpọ ti akojọpọ patiku nla ti a lo ni awọn patikulu dudu erogba ti a dapọ pẹlu roba vulcanized lati gba apapo pẹlu agbara fifẹ giga, lile, yiya ati abrasion resistance. Apeere ti idapọpọ ti o ni agbara pipinka jẹ awọn irin ati awọn ohun elo irin ti o ni okun ati ti o ni lile nipasẹ pipinka aṣọ ti awọn patikulu itanran ti ohun elo lile pupọ ati inert. Nigbati awọn flakes oxide oxide kekere ti o kere pupọ ti wa ni afikun si matrix irin aluminiomu a gba erupẹ alumini ti o ni iyẹfun ti o ni imudara iwọn otutu giga. 

 

• FIBER-REINFORCED COMPOSITES : Ẹka ti awọn akojọpọ jẹ otitọ julọ pataki. Ibi-afẹde lati ṣaṣeyọri ni agbara giga ati lile fun iwuwo ẹyọkan. Ipilẹ okun, ipari, iṣalaye ati ifọkansi ninu awọn akojọpọ wọnyi jẹ pataki ni ṣiṣe ipinnu awọn ohun-ini ati iwulo awọn ohun elo wọnyi. Awọn ẹgbẹ mẹta ti awọn okun ti a lo: whiskers, awọn okun ati awọn okun waya. whiSKERS jẹ tinrin pupọ ati awọn kirisita ẹyọkan gigun. Wọn wa laarin awọn ohun elo ti o lagbara julọ. Diẹ ninu awọn ohun elo whisker apẹẹrẹ jẹ graphite, silicon nitride, ohun elo afẹfẹ aluminiomu.  FIBERS ni apa keji jẹ awọn polima tabi awọn ohun elo amọ ati pe wọn wa ni ipo polycrystalline tabi amorphous. Ẹgbẹ kẹta jẹ awọn WIRES ti o dara ti o ni awọn iwọn ila opin ti o tobi pupọ ati ni igbagbogbo ti irin tabi tungsten. Apeere ti apapo okun waya fikun ni awọn taya ọkọ ayọkẹlẹ ti o ṣafikun okun waya inu roba. Da lori ohun elo matrix, a ni awọn akojọpọ wọnyi:
POLYMER-MATRIX COMPOSITES: Iwọnyi jẹ ti resini polima ati awọn okun bi eroja imuduro. Ẹgbẹ-ẹgbẹ kan ti iwọnyi ti a pe ni Gilasi Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) Awọn akojọpọ ni awọn okun gilasi ti o tẹsiwaju tabi dawọ duro laarin matrix polima kan. Gilasi nfunni ni agbara giga, o jẹ ọrọ-aje, rọrun lati ṣe iṣelọpọ sinu awọn okun, ati pe o jẹ inert kemikali. Awọn aila-nfani jẹ lile ati lile wọn lopin, awọn iwọn otutu iṣẹ jẹ to 200 – 300 Centigrade nikan. Fiberglass dara fun awọn ara ọkọ ayọkẹlẹ ati ohun elo gbigbe, awọn ara ọkọ oju omi, awọn apoti ibi ipamọ. Wọn ko dara fun aaye afẹfẹ tabi ṣiṣe afara nitori rigidity lopin. Ẹgbẹ-ẹgbẹ miiran ni a pe ni Erogba Fiber-Polima ti a Fi agbara mu (CFRP) Composite. Nibi, erogba jẹ ohun elo okun wa ninu matrix polima. Erogba jẹ mimọ fun modulus pato giga rẹ ati agbara ati agbara rẹ lati ṣetọju iwọnyi ni awọn iwọn otutu giga. Awọn okun erogba le fun wa ni boṣewa, agbedemeji, giga ati moduli fifẹ ultrahigh. Pẹlupẹlu, awọn okun erogba n funni ni oriṣiriṣi ti ara ati awọn abuda ẹrọ ati nitorinaa o dara fun ọpọlọpọ awọn ohun elo imọ-ẹrọ ti aṣa. Awọn akojọpọ CFRP ni a le gbero lati ṣe iṣelọpọ awọn ere idaraya ati awọn ohun elo ere idaraya, awọn ohun elo titẹ ati awọn paati igbekalẹ afẹfẹ. Sibẹsibẹ, ẹgbẹ-ẹgbẹ miiran, Aramid Fiber-Reinforced Polymer Composites tun jẹ awọn ohun elo agbara giga ati awọn ohun elo modulus. Agbara wọn si awọn ipin iwuwo jẹ giga ti o ga julọ. Awọn okun Aramid tun jẹ mimọ nipasẹ awọn orukọ iṣowo KEVLAR ati NOMEX. Labẹ ẹdọfu wọn ṣe dara julọ ju awọn ohun elo okun polymeric miiran, ṣugbọn wọn jẹ alailagbara ni funmorawon. Awọn okun Aramid jẹ alakikanju, sooro ipa, nrakò ati sooro rirẹ, iduroṣinṣin ni awọn iwọn otutu giga, inert kemikali ayafi lodi si awọn acids ti o lagbara ati awọn ipilẹ. Awọn okun Aramid ti wa ni lilo pupọ ni awọn ẹru ere idaraya, awọn aṣọ awọleke bulletproof, taya, awọn okun, awọn apoti okun okun opitiki. Awọn ohun elo imuduro okun miiran wa ṣugbọn wọn lo si iwọn diẹ. Awọn wọnyi ni boron, silikoni carbide, aluminiomu oxide ni akọkọ. Ohun elo matrix polima ni apa keji tun ṣe pataki. O pinnu iwọn otutu iṣẹ ti o pọ julọ ti apapo nitori polima ni gbogbogbo yo kekere ati iwọn otutu ibajẹ. Polyesters ati awọn esters fainali jẹ lilo pupọ bi matrix polima. Awọn resini tun lo ati pe wọn ni resistance ọrinrin ti o dara julọ ati awọn ohun-ini ẹrọ. Fun apẹẹrẹ resini polyimide le ṣee lo to bii 230 Degrees Celcius. 
METAL-MATRIX COMPOSITES: Ninu awọn ohun elo wọnyi a lo matrix irin ductile ati awọn iwọn otutu iṣẹ ni gbogbogbo ga ju awọn ẹya ara wọn lọ. Nigbati a ba ṣe afiwe si awọn akojọpọ polima-matrix, iwọnyi le ni awọn iwọn otutu ti n ṣiṣẹ ga, jẹ alailagbara, ati pe o le ni isunmi ibajẹ ti o dara julọ lodi si awọn olomi Organic. Sibẹsibẹ wọn jẹ diẹ gbowolori. Awọn ohun elo imudara gẹgẹbi awọn whiskers, particulates, lemọlemọfún ati awọn okun ti o dawọ duro; ati awọn ohun elo matrix gẹgẹbi bàbà, aluminiomu, iṣuu magnẹsia, titanium, superalloys ti wa ni lilo nigbagbogbo. Awọn ohun elo apẹẹrẹ jẹ awọn paati ẹrọ ti a ṣe ti matrix alloy aluminiomu ti a fikun pẹlu ohun elo afẹfẹ aluminiomu ati awọn okun erogba. 
CERAMIC-MATRIX COMPOSITES: Awọn ohun elo seramiki ni a mọ fun igbẹkẹle iwọn otutu giga ti o dara julọ. Sibẹsibẹ wọn jẹ brittle pupọ ati pe wọn ni awọn iye kekere fun lile lile fifọ. Nipa ifisinu awọn patikulu, awọn okun tabi whiskers ti seramiki kan sinu matrix ti omiiran a ni anfani lati ṣaṣeyọri awọn akojọpọ pẹlu awọn lile dida egungun giga. Awọn ohun elo ifibọ wọnyi ni ipilẹ ṣe idiwọ itankale kiraki inu matrix nipasẹ awọn ọna ṣiṣe bii yiyipada awọn imọran kiraki tabi ṣiṣe awọn afara kọja awọn oju kiraki. Gẹgẹbi apẹẹrẹ, awọn alumini ti a fikun pẹlu awọn whiskers SiC ni a lo bi awọn ifibọ ohun elo gige fun ṣiṣe awọn ohun elo irin lile. Iwọnyi le ṣe afihan awọn iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ bi akawe si awọn carbides simenti.  
CARBON-CARBON COMPOSITES : Mejeeji imudara bi daradara bi matrix jẹ erogba. Wọn ni awọn moduli fifẹ giga ati awọn agbara ni awọn iwọn otutu giga ju 2000 Centigrade, resistance ti nrakò, awọn lile lile dida egungun giga, awọn ilodisi imugboroja igbona kekere, awọn adaṣe igbona giga. Awọn ohun-ini wọnyi jẹ ki wọn jẹ apẹrẹ fun awọn ohun elo ti o nilo resistance mọnamọna gbona. Ailagbara ti awọn akojọpọ erogba-erogba jẹ sibẹsibẹ ailagbara rẹ lodi si ifoyina ni awọn iwọn otutu giga. Awọn apẹẹrẹ aṣoju lilo jẹ awọn mimu titẹ-gbigbona, iṣelọpọ awọn paati ẹrọ tobaini ti ilọsiwaju. 
AWỌN ỌRỌ NIPA: Meji tabi diẹ sii awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi awọn okun ni a dapọ ni matrix kan. Eniyan le bayi telo a titun ohun elo pẹlu kan apapo ti ini. Apẹẹrẹ jẹ nigbati awọn erogba mejeeji ati awọn okun gilasi ti wa ni idapo sinu resini polymeric kan. Awọn okun erogba pese lile iwuwo kekere ati agbara ṣugbọn jẹ gbowolori. Gilasi ni apa keji jẹ ilamẹjọ ṣugbọn ko ni lile ti awọn okun erogba. Apapo arabara gilasi-erogba jẹ okun sii ati lile ati pe o le ṣe iṣelọpọ ni idiyele kekere.
IṢẸ TI AWỌN NIPA TI AWỌN NIPA TI AWỌN NIPA: Fun awọn pilasitik ti o ni okun ti o ni ilọsiwaju pẹlu awọn okun ti a pin ni iṣọkan ti o wa ni itọnisọna ni itọsọna kanna a lo awọn ilana wọnyi.
PULTRUSION: Awọn ọpa, awọn opo ati awọn tubes ti awọn gigun ti o tẹsiwaju ati awọn apakan-agbelebu igbagbogbo jẹ iṣelọpọ. Lemọlemọfún okun rovings ti wa ni impregnated pẹlu kan thermosetting resini ati ti wa ni fa nipasẹ kan irin kú lati preform wọn si a fẹ apẹrẹ. Nigbamii ti, wọn kọja nipasẹ ẹrọ pipe ti imularada ku lati ni apẹrẹ ikẹhin rẹ. Niwon awọn curing kú ti wa ni kikan, o cures awọn resini matrix. Pullers fa awọn ohun elo nipasẹ awọn kú. Lilo awọn ohun kohun ṣofo ti a fi sii, a ni anfani lati gba awọn tubes ati awọn geometries ṣofo. Ọna pultrusion jẹ adaṣe ati fun wa ni awọn oṣuwọn iṣelọpọ giga. Eyikeyi ipari ti ọja ṣee ṣe lati gbejade. 
Ilana iṣelọpọ PREPREG: Prepreg jẹ imuduro okun lemọlemọ ti a ti ṣe tẹlẹ pẹlu resini polima ti a mu larada kan. O ti wa ni o gbajumo ni lilo fun igbekale ohun elo. Ohun elo naa wa ni fọọmu teepu ati pe a firanṣẹ bi teepu kan. Olupese ṣe apẹrẹ rẹ taara ati ni kikun ṣe arowoto rẹ laisi iwulo lati ṣafikun eyikeyi resini. Niwọn igba ti prepregs faragba awọn aati imularada ni awọn iwọn otutu yara, wọn wa ni ipamọ ni 0 Centigrade tabi awọn iwọn otutu kekere. Lẹhin lilo awọn teepu ti o ku ti wa ni ipamọ pada ni awọn iwọn otutu kekere. Thermoplastic ati awọn resini thermosetting jẹ lilo ati awọn okun imuduro ti erogba, aramid ati gilasi jẹ wọpọ. Lati lo awọn prepregs, iwe atilẹyin ti ngbe ni akọkọ yọ kuro lẹhinna iṣelọpọ naa ni a ṣe nipasẹ gbigbe teepu prepreg sori ilẹ ti a fi ọpa ṣe (ilana fifi sori ẹrọ). Orisirisi awọn plies le wa ni gbele lati gba awọn sisanra ti o fẹ. Iwa loorekoore ni lati paarọ iṣalaye okun lati ṣe agbejade-agbelebu tabi laminate igun-ply. Nikẹhin ooru ati titẹ ni a lo fun imularada. Mejeeji sisẹ ọwọ bi daradara bi awọn ilana adaṣe ni a lo fun gige awọn prepregs ati dubulẹ-soke.
FILAMENT WINDING : Awọn okun imudara ilọsiwaju ti wa ni ipo deede ni apẹrẹ ti a ti pinnu tẹlẹ lati tẹle ṣofo  ati ni igbagbogbo apẹrẹ cyclindirical. Awọn okun akọkọ lọ nipasẹ a resini wẹ ati ki o si ti wa ni egbo pẹlẹpẹlẹ a mandrel nipa ohun aládàáṣiṣẹ eto. Lẹhin ọpọlọpọ awọn atunwi yikaka ti o fẹ awọn sisanra ni a gba ati imularada ni a ṣe boya ni iwọn otutu yara tabi inu adiro. Bayi ni mandrel kuro ati awọn ọja ti wa ni demolded. Yiyi filamenti le funni ni awọn iwọn agbara-si-iwọn iwuwo pupọ nipa yiyi awọn okun ni iyipo, helical ati awọn ilana pola. Awọn paipu, awọn tanki, awọn casings ni a ṣe ni lilo ilana yii. 

 

• AWỌN ỌRỌ ẸRỌ: Ni gbogbogbo iwọnyi jẹ awọn ohun elo isokan ati akojọpọ. Nitorinaa awọn ohun-ini ti iwọnyi jẹ ipinnu nipasẹ awọn ohun elo ti o jẹ apakan ati apẹrẹ geometric ti awọn eroja rẹ. Eyi ni awọn oriṣi pataki:
LAMINAR COMPOSITES: Awọn ohun elo igbekalẹ wọnyi jẹ ti awọn iwe iwọn meji tabi awọn panẹli pẹlu awọn itọsọna agbara-giga ti o fẹ. Fẹlẹfẹlẹ ti wa ni tolera ati simented papo. Nipa yiyipo awọn itọnisọna ti o ga julọ ni awọn aake meji ti o wa ni apa, a gba apapo ti o ni agbara-giga ni awọn itọnisọna mejeeji ni ọkọ ofurufu meji. Nipa titunṣe awọn igun ti awọn fẹlẹfẹlẹ ọkan le ṣe iṣelọpọ pẹlu agbara ni awọn itọnisọna ti o fẹ. Ski ode oni ti ṣe ni ọna yii. 
Awọn panẹli SANDWICH: Awọn akojọpọ igbekalẹ wọnyi jẹ iwuwo fẹẹrẹ ṣugbọn sibẹsibẹ ni lile ati agbara giga. Awọn panẹli Sandwich ni awọn abọ ita meji ti a ṣe ti ohun elo lile ati ohun elo ti o lagbara bi awọn alloy aluminiomu, awọn pilasitik fikun okun tabi irin ati mojuto laarin awọn aṣọ ita. Kokoro nilo lati jẹ iwuwo fẹẹrẹ ati pupọ julọ akoko ni modulus kekere ti rirọ. Awọn ohun elo mojuto olokiki jẹ awọn foams polymeric kosemi, igi ati awọn oyin. Awọn panẹli Sandwich jẹ lilo pupọ ni ile-iṣẹ ikole bi ohun elo orule, ilẹ tabi ohun elo ogiri, ati paapaa ni awọn ile-iṣẹ afẹfẹ.  

 

• NANOCOMPOSITES : Awọn ohun elo titun wọnyi ni awọn patikulu nanosized ti a fi sinu matrix kan. Lilo awọn nanocomposites a le ṣe awọn ohun elo roba ti o jẹ awọn idena ti o dara julọ si wiwọ afẹfẹ lakoko ti o n ṣetọju awọn ohun-ini roba wọn ko yipada.