Кесілген көміртегі талшық пен үздіксіз көміртегі талшық: Негізгі өнімділік айырмашылықтары

Көміртегі талшықты композиттер әлемінде «тілімшеленген көміртегі талшық» және «үздіксіз көміртегі талшық» екі ауыстырылмайтын негізгі сөздер болып табылады. Екеуі де көміртегі талшықты күшейту материалдары ретінде қызмет етеді, бірақ құрылымдық морфология, механикалық қасиеттер, өңдеу әдістері және басқа да жағынан айқын айырмашылықтар көрсетеді қолдану сценарийлер.
Сонымен, екеуінің негізгі өнімділік айырмашылықтары қандай? Және олардың арасынан тәжірибеде қалай таңдау керек? Бұл мақала екеуін де бірден түсінікті түрде түсінуге көмектеседі.

Әртүрлі талшық морфологиялары

Қиылған карбон фибра
Бұл процесс үздіксіз көміртегі талшықтарын бірнеше миллиметрден ондаған миллиметрге дейінгі (әдетте 0,1–12 мм) қысқа талшықтарға кесуді қамтиды. Бұл талшықтар күріш дәндеріне немесе баған тәрізді шоғырларға ұқсас қысқа сегменттер немесе бөлшектер түрінде болады.

Үздіксіз Көміртегі Талшығы
Талшықтардың толық ұзындығын сақтау және оларды бір бағытта, мата тәрізді немесе көпосьті түрде ретті түрде орналастыру салмақты дәл тасымалдау мен беруді қамтамасыз етеді. Тақияларға жіп немесе талшық шоғыры ретінде оралатын талшықтардың ұзындығы бірнеше шақырымға дейін жетуі мүмкін. Бір шоғырда 1000 (1k), 3000 (3k), 12000 (12k) немесе одан да көп жеке талшық болуы мүмкін.

Механикалық қасиеттердегі айырмашылықтар

Күшейту тиімділігі тұрғысынан:

Қиылған карбон фибра
(1) Шектеулі талшық ұзындығы интерфейстер арқылы жиі жүктеме беруді талап етеді
(2) Белгілі дәрежеде беріктікті арттыру, бірақ үздіксіз күшейтілген жүйелерден едәуір төмен
(3) «Құрылымдық жүктемеге шыдайтын» элементтерге қарағанда «өнімнің сапасын жақсартуға» лайық

Үздіксіз Көміртегі Талшығы
(1) Кедергісіз стресстік жолдары бар үздіксіз талшықтар
(2) Көміртек талшығының жоғары беріктігі мен модулін толық пайдаланады
(3) Үзілісті көміртек талшығымен салыстырғанда созылу, иілу және шаршау қасиеттері біршама жақсырақ
Үздіксіз көміртек талшығы «жүктемеге шыдайтын құрылымдарға» лайық, ал үзілісті көміртек талшығы негізінен «сапаны жақсарту» қызметін атқарады.

Анизотроптық өзгеріс: Бақыланатын немесе Тепе-тең

Үзілісті көміртек талшығы бар композиттер
(1) Талшықтардың кездейсоқ таралуы
(2) Салыстырмалы түрде теңдескен изотропты қасиеттер
(3) Күрделі кернеу немесе көпбағытты жүктеме ортасына қосымша сәйкес келеді

Үздіксіз Көміртегі Талшықтарынан Жасалған Композиттер
(1) Байқалатын анизотропияны көрсетеді
(2) Жобалау бағыты бойынша өте жақсы өнімділік, жүктеме түспейтін бағыттарда салыстырмалы түрде әлсізірек
(3) Қабаттап орналастыру жобасы арқылы «бағытталған күшейту» қажет
Бұл сонымен қатар кесілген көміртегі талшықтарының инъекциялық формалаудағы бөлшектерде кеңінен қолданылуының негізгі себебі болып табылады.

Өңдеу Әдісіндегі Айырмашылықтар: Тиімділік пен Өнімділік арасындағы тепе-теңдік

Қиылған карбон фибра
(1) Инъекциялық формалауға, экструзияға, қысу арқылы формалауға және басқа да процестерге сәйкес келеді
(2) Жоғары формалау тиімділігі, массалық өндіріске идеалды
(3) Термопластикалық шайналар жүйелерімен оңай үйлесімді

Үздіксіз Көміртегі Талшығы
(1) Негізінен қабаттап жабысу, орамалау, пултрузия, RTM және әзірленген процестерде қолданылады
(2) Күрделі өндіріс, алдыңғы қатарлы жабдықтар мен процесс бақылауын талап етеді
(3) Жоғары өнімділікті, дара конструкциялық бөлшектерге жақсырақ сәйкес келеді
Егер сіз өндірістік қуатты және құнын бақылауды басымдық деп санасаңыз, кесілген талшықтарға артықшылық беріңіз.
Егер сіз соңғы өнімділікті іздейтін болсаңыз, үздіксіз талшықтар – тәжірибеде жалғыз таңдау болып табылады.

Типтік қолданбалар сценарийлерін салыстыру

Кесілген көміртегі талшықтарының жиі қолданылуы
Инженерлік пластиктерді күшейту (PA, PP, PEEK және т.б.)
Автокөлік функционалды бөлшектері, электронды қораптар
Өнеркәсіптік конструкциялық бөлшектердің жеңілдетілген жаңартылуы
Өткізгіш қаптамалар/сиялар
Бетон арматурасы және басқа салалар

Үздіксіз көміртек талшығының типтік қолданылуы
Әуе-космостық конструкциялық компоненттер
Жел турбинасының негізгі қанат жапырақшалары
Білікті спорт құрал-жабдықтары
Жоғары өнімді өнеркәсіптік жүкті көтеретін компоненттер