Dizajn naprezanja proizvoda u proizvodnji proizvoda od karbonskih vlakana po narudžbi
U proizvodnji i obradi proizvoda od karbonskih vlakana, mnogi proizvodi od karbonskih vlakana zahtijevaju prilagođenu proizvodnju. Za proizvode s višim zahtjevima za performansama, proizvodi od karbonskih vlakana su odabrani da zamijene tradicionalne, s ciljem postizanja visokih performansi. Prilikom savjetovanja o proizvodima od karbonskih vlakana, upiti o primjeni proizvoda su uobičajeni, jer stresna situacija izravno utječe na dizajn performansi proizvoda.
U praktičnoj primjeni proizvoda od karbonskih vlakana, glavni razlog je mala težina materijala od karbonskih vlakana. Uz spomenuto svojstvo male težine, visoka čvrstoća materijala od karbonskih vlakana također je presudan faktor. Naprezanje u proizvodima od karbonskih vlakana usko je povezano s ovim aspektom.
Posebna karakteristika materijala od ugljičnih vlakana leži u njihovoj visokoj čvrstoći u podupiranju u smjeru naprezanja. U korištenju jednoslojnih materijala od karbonskih vlakana, postoji značajna razlika u naprezanju duž osi vlakana i okomito na smjer vlakana. Ovaj temeljni razlog dovodi do dizajna naprezanja u proizvodima od karbonskih vlakana, gdje aksijalne sile osiguravaju bolju izvedbu čvrstoće za upotrebu proizvoda. Normalni dizajn uključuje podešavanje kuta i redoslijeda slojeva kako bi se zadovoljili zahtjevi za naprezanjem.
1. Podudarnost između smjera vlakana i naprezanja: U proizvodnji i obradi proizvoda od karbonskih vlakana, prvi korak je rezanje tkanine od karbonskih vlakana nakon karbonizacije. Nakon rezanja vrše se mjerenja, a tijekom procesa polaganja predforme od karbonskih vlakana, smjer se usklađuje sa smjerom naprezanja. Za aksijalne sile koristi se više slojeva od 0 stupnjeva i 90 stupnjeva, dok se za bočne sile s otporom na smicanje postavlja više slojeva na +45 stupnjeva.
2. Različito nanošenje slojeva rezultira različitim učincima. Za proizvode koji zahtijevaju jaku strukturnu stabilnost koji se često pomiču, najbolje je koristiti metodu polaganja u stupnju +45. Osim toga, ukupna simetrija proizvoda ključna je za osiguranje bolje prirodne frekvencije i poboljšane stabilnosti. Stoga se tijekom obrade površine proizvoda često odabiru slojevi od 0 stupnjeva ili 90 stupnjeva.
To su razlozi zašto se raspitujemo o stvarnoj primjeni proizvoda od ugljičnih vlakana prilikom konzultacija s kupcima, kako bismo procijenili ukupne zahtjeve performansi.
