Tradisi VS. Inovasi: Bagaimana Fabrik Karbon Fiber Multiaksial Mencipta Semula Reka Bentuk Struktur?

Fabrik multiaksial gentian karbon digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti aerospace, penjanaan kuasa angin, pembuatan automobil, pengangkutan rel, barangan sukan, pengukuhan bangunan dan peralatan perubatan kerana sifatnya yang ringan, kekuatan tinggi dan sifat mekanikal pelbagai arah yang cemerlang, terutamanya digunakan untuk menghasilkan komponen struktur yang ringan dan berprestasi tinggi bagi meningkatkan ketahanan dan kecekapan produk , dan pada masa yang sama, dengan perkembangan teknologi dan peningkatan keperluan alam sekitar, Skopnya terus berkembang. pERMOHONAN skopnya masih berkembang.

Konsep asas kain multi-aksial

1. Fibre karbon multiaksial merujuk kepada struktur di mana gentian karbon disusun dalam lapisan-lapisan mengikut pelbagai arah atau arah aksial dalam komposit fiber karbon. Struktur ini boleh memperoleh kekuatan dan kekakuan terhadap pelbagai arah, seterusnya meningkatkan prestasi keseluruhan bahan komposit.

2. Fabrik fibre karbon multiaksial ialah fabrik yang diperbuat daripada filamen fibre karbon yang dikait geta oleh benang poliester melalui sudut pelbagai arah iaitu 0°/+45°/-45°/90°.

0/90°	±45°

Kain fibre karbon multiaksial menggunakan struktur lapisan gentian berbilang sudut seperti 0°, ±45°, 90°, dan sebagainya, serta mencapai penentududukan tepat melalui teknologi pengaitan geta. Setiap lapisan gentian disusun pada sudut tertentu untuk membentuk struktur bio-mimetik yang menyerupai rangka biologi. Reka bentuk unik ini membolehkan bahan mengekalkan kekuatan tinggi dalam pelbagai arah tekanan, mengatasi kelemahan kain sehala tradisional yang mempunyai anisotropi yang jelas.

Fabrik Tenun VS. Fabrik Multiaksial

【PERMUKAAN】

(1) Kestabilan berlebihan: Disebabkan jarak yang pendek antara titik-titik tenunan, fabrik tenun permukaan mempunyai darjah kestabilan yang tinggi, menjadikannya tidak sesuai untuk digunakan dalam lapisan atasan dengan profil kompleks, kerana ia kurang mudah dibentuk berbanding beberapa fabrik lain.

(2) Kepesatan tegasan: Disebabkan krimp berlebihan (sudut yang terbentuk oleh gentian semasa ditenun) dalam helaian gentian, krimp kasar ini menyebabkan kepesatan tegasan yang mungkin melemahkan komponen tersebut dari masa ke masa

【TEKATAN】

（1）Keseimbangan kelenturan dan kestabilan: Fabrik tekatan tidak sebaik fabrik permukaan walaupun mempunyai kelenturan yang baik dan boleh membentuk kontur yang kompleks.

（2）Perbezaan kekuatan: Fabrik tekatan kurang kuat berbanding fabrik permukaan, yang mana mungkin menjejaskan penggunaannya dalam sesetengah aplikasi yang memerlukan kekuatan tegangan tinggi.

multi-Axial Kain

Berbeza dengan kain tenunan tradisional:

(1)Multi-dire kekuatan dan kekakuan: Ini adalah peningkatan yang ketara untuk kain biasa, yang tidak sesuai untuk laminasi kontur yang kompleks kerana kestabilan yang berlebihan.

(2)Keringkan kelengkungan serat: Penikahan warp sangat meningkatkan kekuatan geser interlaminar, toleransi kerosakan, ketahanan kesan dan sifat mampatan pasca kesan komposit, yang lebih kondusif untuk kekuatan serat.

Bidang aplikasi untuk kain multiaxial

aerospace:T perjalanan "Penyusutan" F22 dan Boeing 787

Pada sayap kapal terbang, rangka struktur dan komponen lain, bahan perlu ringan dan mempunyai sifat mekanikal pelbagai arah untuk menahan beban aerodinamik dan tekanan berdimensi pelbagai. Kain serat karbon multi-aksi melalui rekabentuk susunan gentian yang munasabah, menjadikan struktur komponen lebih stabil, meningkatkan kekuatan dan kekakuan

Badan luar Boeing 787, bilah kipas, dan lain-lain, kain serat karbon multi-aksi sangat mengurangkan berat dan meningkatkan rintangan berbanding bahan serat karbon tradisional yang tidak dapat menahan tekanan dalam pelbagai arah secara berkesan, yang boleh menyebabkan retakan kelesuan dan ketahanan yang rendah

【Pengangkutan rel: Kenderaan Metro Serat Karbon Generasi Baharu CETROVO dari CSR Qingdao Sifang Rolling Stock Co.】

Badan lebih ringan, operasi lebih menjimatkan tenaga. Pengurangan berat badan kenderaan bawah tanah serat karbon sebanyak 25%, rangka gandar (serat karbon pelbagai-paksi) berkurang sebanyak 50%, pengurangan berat keseluruhan kenderaan sekitar 11%, penggunaan tenaga semasa operasi berkurang sebanyak 7%, setiap kereta api boleh mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak kira-kira 130 tan setahun, setara dengan penanaman hutan seluas 101 ekar.

Kos penyelenggaraan dan operasi kitaran hayat yang lebih rendah. Berkat kepada bahan ringan serat karbon dan penerapan teknologi baharu, haus roda dan rel kereta api bawah tanah serat karbon berkurang secara ketara, mengurangkan jumlah penyelenggaraan kenderaan dan landasan secara ketara, serta mengurangkan kos penyelenggaraan sepanjang kitaran hayat sebanyak 22%.

【Industri ketenteraan: Senjata rahsia jet pejuang F22-Raptor AS】

Pesawat pejuang U.S. F-22 "Raptor" menggunakan pelbagai bahan komposit diperkukuhkan gentian karbon, termasuk bahan komposit tenun paksi banyak gentian karbon, dengan nisbah penggunaan yang tinggi sehingga 35% pada bahagian-bahagian seperti sayap utama, ekor payung, ekor rata, dan kulit badan pesawat, secara ketara mengurangkan berat badan pesawat, meningkatkan keanjalan dalam manuver, serta menambah baik sifat rintangan lesu dan kakisan. Berat badan pesawat telah dikurangkan secara ketara, manakala kemampuan manuver, rintangan lesu dan kakisan telah dipertingkatkan.

【Sektor Awam: Revolusi Bahan Generasi Baharu】

Dalam bidang awam, fabrik karbon fiber multiaksial telah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri seperti pembinaan, penjagaan kesihatan, pengangkutan dan peralatan sukan, serta produknya telah sebati dengan kehidupan harian. Dalam bidang pembinaan, bahan ini telah diterima secara meluas untuk pembaikan dan pengukuhan struktur kejuruteraan sedia ada berkat kelebihannya dari segi kemudahan pembinaan dan kesan yang boleh dipercayai, yang secara ketara meningkatkan pengembangan aplikasinya dalam industri pembinaan. Dalam bidang perubatan, dengan kemajuan teknologi perubatan dan peningkatan kesedaran kesihatan, permintaan pasaran terhadap peralatan perubatan prestasi tinggi terus berkembang, manakala operasi beban tinggi peralatan tersebut menuntut keperluan ketat terhadap ketahanannya. Bahan gentian karbon telah terbukti menunjukkan inert kimia yang sangat baik (rintangan kakisan, asid dan alkali) serta kestabilan dimensi, menjadikannya pilihan bahan yang ideal untuk pembuatan peranti perubatan. Alat pengangkutan mendapat manfaat daripada ciri ringan dan kuat tinggi fabrik multi-aksial (rintangan tegangan dan ricih yang sangat baik), yang secara ketara mengurangkan berat mati badan kenderaan dan menurunkan penggunaan tenaga, sambil pada masa yang sama sifat mekanikalnya yang unggul meningkatkan keselamatan pasif kenderaan. Dalam industri barangan sukan, komposit gentian karbon memenuhi permintaan pengguna terhadap peralatan prestasi tinggi dan memastikan kualiti serta ketahanan produk dengan ciri ringan, redaman tinggi, rintangan lesu yang sangat baik dan ciri regangan rendah.

Pandangan Masa Depan

Dengan peningkatan berterusan permintaan aplikasi bahan komposit, kain pelbagai paksi gentian karbon akan menyaksikan ruang pembangunan yang lebih luas dalam pelbagai bidang berkat sudut susunan yang boleh disuaikan, kebebasan rekabentuk yang tinggi dan sifat mekanikal yang cemerlang. Pada masa depan, dengan kemajuan teknologi pengeluaran automatik dan sistem resin baharu, kecekapan pengeluaran kain pelbagai paksi akan ditingkatkan lagi, kos terus dioptimumkan, serta memperkukuhkan aplikasi meluasnya dalam bidang-bidang premium seperti bilah turbin angin, kenderaan tenaga baharu, aeroangkasa dan lain-lain. Pada masa yang sama, rintangan impak yang unggul dan sifat anti-keletihan kain pelbagai paksi juga akan memainkan nilai yang lebih besar dalam bidang awam seperti pengukuhan bangunan, peralatan sukan dan peralatan perubatan, membantu penyebaran produk ringan dan prestasi tinggi.