Τα τρισδιάστατα πλεκτά σύνθετα διαμορφώνονται με την ύφανση ξηρών προσχηματισμένων εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας τεχνολογία κλωστοϋφαντουργίας.Τα ξηρά προσχηματισμένα μέρη χρησιμοποιούνται ως ενίσχυση και η διαδικασία χύτευσης με μεταφορά ρητίνης (RTM) ή η διαδικασία διήθησης με μεμβράνη ρητίνης (RFI) χρησιμοποιείται για τον εμποτισμό και τη σκλήρυνση, σχηματίζοντας απευθείας τη σύνθετη δομή.Ως προηγμένο σύνθετο υλικό, έχει γίνει ένα σημαντικό δομικό υλικό στον τομέα της αεροπορίας και της αεροδιαστημικής και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στους τομείς των αυτοκινήτων, των πλοίων, των κατασκευών, των αθλητικών ειδών και των ιατρικών οργάνων.Η παραδοσιακή θεωρία των σύνθετων ελασμάτων δεν μπορεί να ανταποκριθεί στην ανάλυση των μηχανικών ιδιοτήτων, έτσι οι μελετητές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό έχουν καθιερώσει νέα θεωρία και μεθόδους ανάλυσης.
Το τρισδιάστατο πλεκτό σύνθετο υλικό είναι ένα από τα μιμούμενα υφαντά σύνθετα υλικά, το οποίο ενισχύεται από το πλεγμένο ύφασμα με ίνες (γνωστό και ως τρισδιάστατα προσχηματισμένα μέρη) που υφαίνεται με την τεχνολογία braided.Έχει υψηλή ειδική αντοχή, ειδικό συντελεστή, υψηλή ανοχή σε φθορές, ανθεκτικότητα σε θραύση, αντοχή σε κρούση, αντοχή σε ρωγμές και κόπωση και άλλα εξαιρετικά χαρακτηριστικά.
Η ανάπτυξη ΤΡΙΔΙΑΣΤΑΤΩΝ πλεκτών σύνθετων υλικών οφείλεται στη χαμηλή ενδιάμεση διατμητική αντοχή και στην κακή αντοχή στην κρούση των σύνθετων υλικών από μονόδρομα ή αμφίδρομα υλικά ενίσχυσης, τα οποία δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κύρια φέροντα μέρη.Η LR Sanders εισήγαγε την τρισδιάστατη πλεγμένη τεχνολογία στην εφαρμογή της μηχανικής το 977. Η λεγόμενη τεχνολογία 3D braided είναι μια τρισδιάστατη πλήρης δομή χωρίς ραφές που λαμβάνεται μέσω της διάταξης μακρών και κοντών ινών στο διάστημα σύμφωνα με ορισμένους κανόνες και σύμπλεξη μεταξύ τους, γεγονός που εξαλείφει το πρόβλημα της ενδιάμεσης στρώσης και βελτιώνει σημαντικά την αντοχή στη φθορά των σύνθετων υλικών.Μπορεί να παράγει όλα τα είδη κανονικού σχήματος και ειδικού σχήματος συμπαγές σώμα και να κάνει τη δομή να έχει πολλαπλές λειτουργίες, δηλαδή να πλέκει πολυστρωματικό αναπόσπαστο μέλος.Προς το παρόν, υπάρχουν περισσότεροι από 20 τρόποι τρισδιάστατης ύφανσης, αλλά υπάρχουν τέσσερις κοινά χρησιμοποιούμενες, δηλαδή η πολική ύφανση
πλέξιμο), διαγώνια ύφανση (διαγώνιο πλέξιμο ή συσκευασία
πλέξιμο), ορθογώνια πλέξη νημάτων (ορθογώνια πλέξη) και πλέξη με μανδάλωση στημονιού.Υπάρχουν πολλοί τύποι ΤΡΙΔΙΑΣΤΑΤΩΝ πλέξης, όπως τρισδιάστατη πλέξη δύο βημάτων, τρισδιάστατη πλέξη τεσσάρων βημάτων και τρισδιάστατη πλέξη πολλαπλών βημάτων.
Χαρακτηριστικά διεργασίας RTM
Μια σημαντική κατεύθυνση ανάπτυξης της διαδικασίας RTM είναι η ολοκληρωμένη χύτευση μεγάλων εξαρτημάτων.Το VARTM, το LIGHT-RTM και το SCRIMP είναι οι αντιπροσωπευτικές διαδικασίες.Η έρευνα και η εφαρμογή των τεχνικών RTM περιλαμβάνουν πολλούς κλάδους και τεχνολογίες, που είναι ένα από τα πιο ενεργά ερευνητικά πεδία σύνθετων υλικών στον κόσμο.Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν: προετοιμασία, χημικές κινητικές και ρεολογικές ιδιότητες συστημάτων ρητίνης με χαμηλό ιξώδες και υψηλή απόδοση.Χαρακτηριστικά προετοιμασίας και διαπερατότητας προμορφώματος ινών.Τεχνολογία προσομοίωσης υπολογιστή της διαδικασίας χύτευσης.Τεχνολογία on-line παρακολούθησης της διαδικασίας διαμόρφωσης.Τεχνολογία σχεδίασης βελτιστοποίησης καλουπιών.Ανάπτυξη νέας συσκευής με ειδικό παράγοντα In vivo.Τεχνικές ανάλυσης κόστους κ.λπ.
Με την εξαιρετική του απόδοση διαδικασίας, το RTM χρησιμοποιείται ευρέως σε πλοία, στρατιωτικές εγκαταστάσεις, εθνική αμυντική μηχανική, μεταφορές, αεροδιαστημική και πολιτική βιομηχανία.Τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι τα εξής:
(1) Ισχυρή ευελιξία στην κατασκευή καλουπιών και στην επιλογή υλικών, σύμφωνα με διαφορετικές κλίμακες παραγωγής,
Η αλλαγή εξοπλισμού είναι επίσης πολύ ευέλικτη, η παραγωγή προϊόντων μεταξύ 1000~20000 τεμαχίων/έτος.
(2) Μπορεί να κατασκευάσει σύνθετα μέρη με καλή ποιότητα επιφάνειας και υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και έχει πιο προφανή πλεονεκτήματα στην κατασκευή μεγάλων εξαρτημάτων.
(3) Εύκολη υλοποίηση τοπικής ενίσχυσης και δομής σάντουιτς.Ευέλικτη προσαρμογή των κατηγοριών υλικών οπλισμού
Τύπος και δομή που έχουν σχεδιαστεί για να ανταποκρίνονται σε διαφορετικές απαιτήσεις απόδοσης από βιομηχανίες πολιτικής έως αεροδιαστημική.
(4) Περιεκτικότητα σε φυτικές ίνες έως 60%.
(5) Η διαδικασία χύτευσης RTM ανήκει σε μια διαδικασία λειτουργίας κλειστού καλουπιού, με καθαρό περιβάλλον εργασίας και χαμηλή εκπομπή στυρενίου κατά τη διαδικασία χύτευσης.
(6) Η διαδικασία χύτευσης RTM έχει αυστηρές απαιτήσεις για το σύστημα πρώτων υλών, το οποίο απαιτεί από το ενισχυμένο υλικό να έχει καλή αντίσταση στο καθαρισμό ροής ρητίνης και στη διήθηση.Απαιτεί η ρητίνη να έχει χαμηλό ιξώδες, υψηλή αντιδραστικότητα, σκλήρυνση μέσης θερμοκρασίας, χαμηλή εξώθερμη τιμή αιχμής σκλήρυνσης, μικρό ιξώδες στη διαδικασία έκπλυσης και μπορεί να πηκτωματοποιηθεί γρήγορα μετά την έγχυση.
(7) Έγχυση χαμηλής πίεσης, γενική πίεση έγχυσης <30psi (1PSI =68,95Pa), μπορεί να χρησιμοποιήσει καλούπι FRP (συμπεριλαμβανομένου καλουπιού εποξειδικού καλουπιού, καλουπιού νικελίου ηλεκτροσχηματισμού επιφάνειας FRP, κ.λπ.), υψηλός βαθμός ελευθερίας σχεδιασμού καλουπιού, το κόστος του καλουπιού είναι χαμηλό .
(8) Το πορώδες των προϊόντων είναι χαμηλό.Σε σύγκριση με τη διαδικασία χύτευσης prepreg, η διαδικασία RTM δεν απαιτεί προετοιμασία, μεταφορά, αποθήκευση και κατάψυξη του prepreg, καμία περίπλοκη διαδικασία χειροκίνητης στρώσης και συμπίεσης σακούλας κενού και χρόνο θερμικής επεξεργασίας, επομένως η λειτουργία είναι απλή.
Ωστόσο, η διαδικασία RTM μπορεί να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τις ιδιότητες του τελικού προϊόντος, επειδή η ρητίνη και η ίνα μπορούν να διαμορφωθούν μέσω εμποτισμού στο στάδιο της χύτευσης, και η ροή των ινών στην κοιλότητα, η διαδικασία εμποτισμού και η διαδικασία σκλήρυνσης της ρητίνης μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ιδιότητες του τελικού προϊόντος, αυξάνοντας έτσι την πολυπλοκότητα και το ανεξέλεγκτο της διαδικασίας.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-31-2021