Af hverju hafa margáslegar kolefnisvíefræði-vefðar efni orðið nýja ástarmál ‘lágaltitude-ekonomíunnar’?

Hverjar nýjar kröfur leggur þróun láglæðis hagkerfisins á efni?

Fyrir ómannvirkar flugvélar og eVTOLs þýðir „léttleiki“ ekki einfaldlega að minnka þyngd.

Að minnka þyngd flugvélar getur lægt orkunotkun í flugi, lengt flugtíma og aukat siglingarþyngd. Þess vegna hefur alltaf verið lykilúthliting að lágmarka byggingarþyngd án þess að gera ráð fyrir minnkun á öryggi og stífleika byggingarinnar við hönnun láglæðis flugvéla.

Samanlagt þurfa láglæðis flugvélar einnig að takast á við flókna álagstæðu.

Líkami, vingir, vingar, snúðar og tengistruktúr eru undir ýmsum álagi í flugi, svo sem tögg, þrýstingi, beygingu, snúningu og titringu.

Þetta þýðir að huglæg efnaverkefni verður ekki aðeins að vera með háa styrk og stífleika, heldur verður það einnig að vera hægt að hanna sérstaklega til að taka á móti áttum kraftanna sem áhrifa mismunandi hluta byggingarinnar.

Þetta er nákvæmlega þar sem kostir margáslega kolfílur í vefðum efni liggja.

Hvað er margáslegt kolfílur í vefðu efni?

Ólíkt algengum 0°/90° kolfílur í einföldum og skákvefðum efnum, vefja margásleg vefð efni ekki einfaldlega saman í fílurnar.

Það leyfir að leggja kolfílur í mismunandi stefnur, svo sem:

samsetningar af 0°, ±45° og 90°, ásamt öðrum.

Fílur í mismunandi stefnum taka áhrif í mismunandi stefnum, og símar vefðar fílanna festa síðan einstaka lagin af fílum saman til að mynda eina heild.

Þessi uppbygging gerir kleift að stilla fílurstefnu efnisins betur í samræmi við raunverulegar álagstilvik sem vörurnar eru útsettar fyrir.

Auðveldlega sagt:

þar sem álag þarf að vera í ákveðinni stefnu geta fleiri fílur verið skipuð í þá stefnu.

Þetta gerir líka margáslega vefða kolefnisvíefræði efni sérstaklega viðeigandi fyrir uppbyggingar flugvéla og lágflugs farartækja, sem krefjast hárra kröfu í bæði uppbyggingarstarfsemi og þyngd.

Hvers vegna er það sérstaklega viðeigandi fyrir drónur?

1. Margátt álag til að uppfylla flókna álagskröfur

Drónur eru ekki útsett fyrir álag aðeins í einni átt.

Til dæmis eru herðarnar á sama tíma útsett fyrir álag eins og beygju, snúningu og titringu á meðan flugið er í gangi.

Ef einungis einásleg víefræði er notuð er erfitt að uppfylla vélarfræðilegar kröfur í mismunandi áttum.

Í staðinn leyfa margáslegar uppbyggingar ræða vélarfræðilega hönnun með því að sameina víur sem eru stilltar í mismunandi hornum, svo sem 0°, ±45° og 90°.

Nánar:

0° víur bera aðallega lengdárþrýsting- og þrýstingálag;

±45° víðfílur auka móttöku uppbyggingarinnar við sker- og snúðhleðslur;

samtidlega 90° víðfílur aðstoða við að bæta hliðstöðu.

Með því að sameina víðfílur í mismunandi hornum er hægt að ná fram ræðari hönnun á byggingarhlutverki hlaðslu.

2. Frábærir kosti í þyngdarminnkun

Fyrir flugvélar getur jafnvel lítil minnkun á þyngd uppbyggingar gefið átæka afvöru í afköstum.

Kolfitur hefur innbyggða hága með tilliti til styrks og stífleika á einingarþyngd, sem gefur mikilvægar kosti við að ná fram léttvægi uppbyggingar.

Auk þess leyfa margásleg vefðar efni að hanna stefnu víðfílanna samkvæmt hlaðslueiginleikum vörunar, og þannig minnka óþarfi lag af efnum án þess að fella niður á framkvæmdareiginleikum uppbyggingar.

Þess vegna er þessi aðferð ekki einfaldlega „skipting þungara efna út fyrir léttari“, heldur er hún aðferð til að ná fram léttvægi uppbyggingar með því að stilla stefnu víðfílanna.

Af hverju vinnur margstefnusafðað vefja meiri athygli en hefðbundin vefja?

Auk eiginleika síns í þrýstingi og töguni býður margásleg safðað vefja upp á annan mikilvægan kost: hæfileika við að setja saman efni.

Í hefðbundnum ferlum til framleiðslu samsettra efna þarf oft að klippa og setja í lagi fílur sem eru beindar í mismunandi stefnur, áður en þær eru settar í mörg lög samkvæmt hönnunarkröfum.

Margásleg safðað vefja leyfa þó að sameina fílur sem eru beindar í margar stefnur í eitt heildsamt efni áður en það er notað. Þetta þýðir að í sumum gerðum geta fjöldi skrefa við að setja saman efni minnkað, sem bætir þannig hæfileika við að setja efni í lagi.

Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir framtíðar massuppfærslu láglendra flugvéla.

Þetta er vegna þess að þegar ómannvirk flugvélar fara frá ‘lítilskala sérsníðingu’ yfir í ‘massuppfærslu’ verða efni ekki bara að uppfylla kröfur um árangur heldur einnig að taka tillit til:

framleiðslueffektívhed, notkun á efni, ferlastöðugleiki og framleiðslukostnaður.

Þar af leiður að gildi margáslega vefins af vefnum þráðum liggur ekki aðeins í 'efnisárangri' þess heldur einnig í 'framleiðslueffektívhed' þess.

Hvar annars gætu margásleg efni af kolefnisþráðum verið notuð í framtíðinni?

Á meðan láglæðisauðlindin heldur áfram að þróa sig, notkun notkun margáslegra kolefnisefna takmarkast ekki við einstaka hluti.

Svæði sem verða að vera á vörðu í framtíðinni eru:

1. Lóðréttar hlutar ómannvirkra flugvéla (UAV)

Notuð í skeljum lóðréttra hluta, álagshaldandi uppbyggingum og öðrum hlutum til að ná töppun á þyngd og styrkja uppbyggingu.

2. Ráðir ómannvirkra flugvéla (UAV)

Með því að sameina þráða sem eru beindir í mismunandi áttum er bögnunarmót og snúningarmót ráðanna aukin.

3. Vingir og vingaskipan

Hnitun fiber er hannað í samræmi við álagsstig mismunandi hluta vingsins til að ná fram skipulagshagnýtingu.

4. eVTOL-húð og innri álagshaldandi skipan

Upplýsingar um almenn kröfur stórra flugvéla vegna hárs styrks, léttvægri byggingar og skipulagsstöðugleika.

5. Rótar og aðrar samsettar hlutar

Hnitun fiber er hannað í samræmi við ákveðin álagsstefnur til að veita efni lausnir fyrir flókna samsetta skipanir.

Weinuo: Veitir kolefnisfiber efni fyrir láglend flugvélar

Sem aðila við kolefnisfiber samsetningar, býður Weinuo upp á fjölbreyttan flokk vörur þar með talið vefðar kolefnisvífa , einstefnu styrkjuvef, fyrirmeðhöndlað efni (prepregs), margáslega vefða vefi, kolefnisfiber plötur og CNC-munnvinnu hluti, og hefur almennt virkni frá grunnefnimálum til hálfklárra vörur.

Í mesta lagi er framleiðslulínan fyrir margáslega vefða kolefnisvíefru getin að veita efni lausnir með mismunandi víefrustefnu og þyngdaraðir til að uppfylla ýmis byggingarhönnunarkröfur viðskiptavina.

Á við þróun lágáttar hagkerfisins sem fer mjög hratt fram kemur efnauppfinning sem lykilvirkjandi átt í auðveldun flugvéla.

Í framtíðinni gætu margásleg vefða kolefnisvíefru efni verið eitt af lykilefnunum sem geri mögulegt að fleiri lágáttar flugvélum sé hægt að ‘taka af stað með léttari hleðslu’.