အလျားလိုက် စွမ်းဆောင်ရည် စံချိန်စံညွှန်း – အလေးချိန် ၂၅% သာ ရှိသော်လည်း သံခဲထက် ၃–၅ ဆ ပိုများသော အရှည်လျားဆွဲခြင်း အားချောင်မှု
ကာဗွန်အမျှင် prepreg တွေဟာ အထူးသဖြင့် တစ်ဖက်သတ် ပုံစံမျိုးမှာ ကြီးမားတဲ့ စက်ပိုင်း အကျိုးကျေးဇူးတွေရှိတဲ့ အဆင့်မြင့် ပစ္စည်းတွေ ဖြစ်စေပါတယ်။ ၎င်းတို့၏ တစ်ဖက်သတ်ပုံစံတစ်ခုတည်းဖြင့်သာ အရည်အသွေးမြင့် သံမဏိနှင့်ယှဉ်လျှင် ၃ ဆမှ ၅ ဆခန့် ဆွဲဆန့်နိုင်စွမ်းရှိပြီး လေးပုံတစ်ပုံခန့်သာ လေးပါတယ်။ ဒီစိတ်ဝင်စားစရာ အားနဲ့ အလေးချိန် အချိုးက အဆောက်အအုံရဲ့ ခံနိုင်ရည်ကို ထိခိုက်စေခြင်းမရှိပဲ ပိုမို ပေါ့ပါးတဲ့ အဆောက်အအုံတွေအဖြစ် ဘာသာပြန်ပါတယ်။ အထူးသဖြင့် အာကာသနှင့် ကားထုတ်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းများတွင် ဤအချက်သည် အလွန်အရေးကြီးသော အချက်ဖြစ်သည်၊ အကြောင်းက ကီလိုဂရမ်အနည်းငယ်သာဖြစ်သည်ဆိုပါစို့၊ လောင်စာသုံးစွဲမှု ပမာဏ၊ စနစ်က ခရီးထွက်နိုင်သည့် အကွာအဝေးနှင့် စနစ်၏ ယေဘုယျ စွမ်းဆောင်ရည်တွင် ခြားနားချက်တစ်ခု ဖြစ်စေလို့ပါ။ အရေအတွက်အရ သာမန် တည်ဆောက်မှု သံမဏိအမျှင်တွေဟာ ၄၀၀ မှ ၆၀၀ MPa ခန့်ရှိတဲ့ တင်းမာမှုအားကို ခံနိုင်ရည်ရှိပါတယ်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ တစ်ဖက်သတ် Prepreg ကာဗွန်အမျှင်တွေဟာ ASTM D3039 စံနှုန်းတွေအရ ၁၅၀၀ မှ ၂၅၀၀ MPa အထိ ခံနိုင်စွမ်းရှိပါတယ်။
ဖိုင်ဘာများ၏ ညီညွတ်မှု ရူပဗေဒ - အမြင့်ဆုံး အက္ခရာမှန်ပီး အနိမ့်ဆုံး အကြားအလွှာ အရွေ့လွှားမှု ဆုံးရှုံးမှုကို မည်သို့ရရှိမည်နည်း
ကာဗွန်အမျှင်တွေကို တစ်ဖက်တည်းမှာ ချိတ်ထားလို့ အပြင်းဆုံး တင်းမာမှုရနိုင်လို့ ချုံ့မသွား၊ မချိတ်မိတာမျိုး မရှိပါဘူး။ ဒီတန်းတန်းစီထားတဲ့ ကာဗွန်အမျှင်အားဖြည့်ဟာ ရက်လုပ်ထားတဲ့ ပုံစံနဲ့ယှဉ်ရင် axial modulus ကို ၃၀ မှ ၅၀ ရာခိုင်နှုန်းလောက် တိုးမြှင့်ပေးမှာပါ။ ဒီတော့ ဖြစ်ပျက်တာက အလျားဘက်ကို သက်ရောက်တဲ့ အားရဲ့ ၉၅ ရာခိုင်နှုန်းကျော်ဟာ ချဲ့ထွင်ရေး ပစ္စည်းကနေ လွတ်လပ်စွာ ဖြတ်သန်းသွားပြီး ချဲ့ထွင်မှု အားတွေကြောင့် ဆုံးရှုံးခြင်းမရှိပဲ၊ ဒါမှမဟုတ် အနာဂတ်မှာ ပြဿနာတွေ ဖြစ်စေမယ့် ချဲ့ထွင်မှု ကြွယ်ဝတဲ့ နေရာတွေမှာ တည်ဆောက်ထားတဲ့ ကော်အမွှားတွေမရှိပဲနဲ့ပါ။ ဒါက Boeing 787 လေယာဉ်မှာ သုံးတဲ့ အတောင်ပံ အတောင်ပံတွေနဲ့ အလားတူ အခြေအနေပါ။ အလျားရှည်ပြီး အပြည့်အဝ ချိတ်ဆက်ထားတဲ့ အမျှင်တွေ တည်ဆောက်ခြင်းအားဖြင့် လေယာဉ်ရဲ့ လုပ်ငန်းခွင် ပျံသန်းမှုတစ်ခုလုံးမှာ အားအားလုံး မပြတ်မပြတ် ဆက်တိုက်ရှိနေဖို့ သေချာစေပါတယ်။ ဒီတည်ဆောက်မှုက ပစ္စည်းထဲမှာ ဘေးပိုင်း အက်ကြောင်းတွေ ဖွဲ့စည်းမှုကို အဆုံးသတ်ပေးပြီး လုပ်ငန်းအပန်းဖြေမှု စက်ဝန်းများစွာအပြီးမှာတောင် သီအိုရီအရ တင်းမာမှုလို့ ခေါ်တာ အများကြီးကို ထိန်းထားပေးမှာပါ။
ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ထိရောက်မှု - အလေးချန်မှုကို သယ်ဆောင်သည့် အသုံးချမှုများတွင် အကောင်အထည်ဖော်ရေး လေးနက်မှု လမ်းကြောင်း ဒီဇိုင်းကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်း
အခြေခံမူ - တစ်ဘက်သို့သာ လေးနက်မှုကို သယ်ဆောင်နိုင်သည့် ကာဗွန်ဖိုင်ဘာ ပရီပရက် (prepreg) ဖြင့် တိကျသည့် လေးနက်မှု လမ်းကြောင်း အင်ဂျင်နီယာပညာကို အကောင်အထည်ဖော်နိုင်ခြင်း
အထူးသဖြင့် တစ်က directional ကာဗွန်မှုန်များ၏ လမ်းကြောင်းအတိအကျ အင်ဂျင်နီယာပညာရပ်ကို ခွင့်ပြုသည့် ပထမဆုံး ပရက်ပရက် (prepreg) နည်းပညာများထဲမှ တစ်ခုမှာ တစ်က directional ကာဗွန်မှုန် prepreg ဖြစ်သည်။ ဤနည်းပညာသည် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ဒီဇိုင်းနှင့် အင်ဂျင်နီယာပညာရပ်၏ ရှေးရိုးစွဲ ကောင်းမွန်မှုများကို အလွန်အမင်း ကျော်လွန်၍ ကြည့်ရှုနိုင်စေပါသည်။ တစ်က directional prepreg များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကွန်ပေါ့ဇစ်ပစ္စည်းများကို ကွန်ပေါ့ဇစ်အလွှာများ ဖြတ်ကုန်းမှုများ (cross-ply intersections) မပါဘဲ ဖန်တီးနိုင်ပါသည်။ ထို့အတူ ကွန်ပေါ့ဇစ်အလွှာများ ဖြတ်ကုန်းမှုများကို ဖျောက်ပေးခြင်းဖြင့် ဖိအားစုစုပေါင်းမှု (stress concentration) ဖြစ်စေသည့် အင်္ဂါရပ်များနှင့် ပစ္စည်းအပိုအလွန်များကို ဖျောက်ပေးပါသည်။ ဤအမျိုးအစားသော ဒီဇိုင်း၏ အကျေးဇူးများတွင် အောက်ပါတို့အပါအဝင် အခြားအကျေးဇူးများလည်း ပါဝင်ပါသည်။
၁။ အဆက်မပြတ်ဖိုင်ဘာများမှတစ်ဆင့် တိရစ္ဆာန် အက်စီယယ် လေးနက်မှု အပ်လေးနက်မှု အပ်နှင်းမှု (axial load transfer) ကို တိုက်ရိုက်နှင့် အဟန့်အတားမရှိစွာ ပေးနိုင်ခြင်း။ အလေးနက်မှု အလွှာကြား အပ်နှင်းမှု (interlaminar shear) အတွက် အနုတ်လက္ခဏာ အကျိုးသက်ရောက်မှုများ မရှိခြင်း။
၂။ ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသည့် ဖွဲ့စည်းမှုများတွင် အားနည်းသည့် အမှတ်များ (weak nodes) မရှိခြင်း ("crimp-induced" nodes) ဖွဲ့စည်းထားသည့် အဝတ်အထည်များ
၃။ အက်ဒပ်တစ်ဖ်းဗီးလ် ပလိုင် စီကွန်စင် (adaptive ply sequencing) မှတဆင့် ရှုပ်ထွေးသော ဂျီဩမေတြီများသို့ ကူးပေါင်းနိုင်ခြင်းကြောင့် ဖွဲ့စည်းမှု အားကို မက်ချ်မှု မရှိပါ။
ထို့ကြောင့် ပရီပ్రెగ် (prepreg) နည်းပညာများသည် ဝေါဗင် ကွမ်ပိုးဇစ် (woven composites) များထက် အများဆုံး ၅၀% အထိ ပိုမိုမာကျောသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည် အတူတူဖြင့် ပစ္စည်းအသုံးပြုမှု ပမာဏကို ၃၀% လျော့ချနိုင်ပါသည်။ ဤအချက်ကို လေကြောင်းယာဥ်၊ မော်တော်စီးပါတ် (motorsport) နှင့် မြို့ပြ အခြေခံအဆောက်အအုပ်များ (civil infrastructure) တွင် အတည်ပြုထားပါသည်။
အမှန်တကယ် စမ်းသပ်မှုများ – ဘိုအင်း ၇၈၇ အမ်းစ်ပါ (Wing Spar) နှင့် တံတားမျက်နှာပြင် အားဖေးမှု (Bridge Deck Reinforcement)
Boeing 787 ကို စဉ်းစားရာတွင် အဓိက အမိုးခုံတန်း (main wing spar) ၏ အလျားလိုက် အပိုင်းတွင် တစ်ဘက်သို့သာ ညီညာစွာ ဖြန့်ကျက်ထားသော ပရီပရက် (prepreg) ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ပျံသန်းမှု စက်ဝန်းများမှ ဖြစ်ပေါ်လာသော ချောင်းခြင်းနှင့် လှည့်ခြင်းကို စုပ်ယူရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် အမိုးခုံတန်းသည် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အလေးချိန်ကို ၁.၈ မီတာတန် ခန့် သိသိသာသာ လျော့ကျစေပါသည်။ ထို့အပ alongside အဆိုပါ အစိတ်အပိုင်းများသည် အသုံးပြုမှုကြောင့် ပျက်စီးမှု (fatigue life) ကို ၃၀၀% အထိ တိုးတက်စေပါသည်။ အလားတူပဲ ချောင်းကူးတံတားများ (suspension bridges) တွင် လမ်းများပေါ်တွင် ယာဉ်များ ဖြတ်သန်းမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော တုန်ခါမှုများကို ထိန်းညှိရန်နှင့် တံတားတိုင်များ (towers) တွင် ဖိအားကို အနိမ့်ဆုံးအထ do လျော့ချရန် တံတားများ၏ လမ်းများ (bridge deck) ကို တစ်ဘက်သို့သာ ညီညာစွာ ဖြန့်ကျက်ထားသော ပရီပရက် နည်းလမ်းဖြင့် တည်ဆောက်ကြပါသည်။ သာမန် သံမှုန် (conventional steel) နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဤနည်းလမ်းသည် အများဆုံး ဖိအားကို ၆၀% ခန့် လျော့ကျစေပါသည်။ လေကြောင်းနှင့် မြေကြောင်း အင်ဂျင်နီယာပညာနယ်ပယ်များတွင် အသုံးပြုသည့် ဤခေတ်မီ ဒီဇိုင်း အတွေးအခေါ်များသည် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများကို ထိရောက်စွာ အသုံးပြုနေမှုကို ဆက်လက် မြှင့်တင်ပေးနေပါသည်။ ထို့အပှင့် အလွန်တင်းကြပ်သော ဘေးကင်းရေး စည်းမျဉ်းများကို လိုက်နာရေးအတွက်လည်း အထူးဂရုပြုထားပါသည်။
ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အားကောင်းမှုနှိုင်းယှဉ်ခြင်း – တစ်ဘက်သို့သာ ညီညာစွာ ဖြန့်ကျက်ထားသော ကာဗွန်မှုန် (unidirectional carbon fiber) နှင့် ဝေါင်းထားသော ကာဗွန်မှုန် (woven carbon fiber) ပရီပရက်များ
ချောင်းခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှု (Flexural Rigidity) အကျေးနောက် – တစ်ဘက်သို့သာ ညီညာစွာ ဖြန့်ကျက်ထားသော ၂၂-၃၅% (ASTM D7264 အရ)
ASTM D7264 စမ်းသပ်မှုများအရ တစ်မျှင်တည်းသော ကာဗွန်ဖိုင်ဘာ ပရီပရက် (prepreg) သည် အဝိုင်းပုံစံဖွဲ့စည်းထားသော ကာဗွန်ဖိုင်ဘာနှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် ချိန်ညှိမှုတွင် ၂၂ ရှုံးမှ ၃၅ ရှုံးအထိ ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။ ဤသည်မှာ တစ်မျှင်တည်းသော ပရီပရက်ဖိုင်ဘာများသည် ကွန်ပိုးဇစ်တွင် အကုန်အစင်ဖြတ်သန်းပေးပြီး အဟန့်အတားမရှိသော အကောင်အထောက်ပေးမှုကို ဖန်တီးပေးသည့်အတွက်ဖြစ်ပါသည်။ အဝိုင်းပုံစံဖွဲ့စည်းထားသော ကွန်ပိုးဇစ်တွင်မူ အဝိုင်းပုံစံဖွဲ့စည်းမှု (crimp) ကြောင့် အကောင်အထောက်ပေးမှုသည် အဟန့်အတားဖြစ်ပါသည်။ အဓိက တစ်ဘက်သို့သာ ချိန်ညှိမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိရန် လိုအပ်သော အသုံးပုံအများအပါးတွင် တစ်မျှင်တည်းသော ပရီပရက်သည် အကောင်အထောက်ပေးမှုအတွက် အကောင်အများဆုံး သင့်တော်ပါသည်။ ဥပမါ- ပိုမိုမာကြောသော မော်တော်ယာဉ် မောင်းလောင်းများ လိုအပ်သည့် လေကြောင်းပို့ဆောင်ရေးတွင် ဖြစ်ပါသည်။ လုံလောက်စွာ မာကြောသော ပစ္စည်းသည် မာကြောမှုကို ပေးစေပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြင့်တင်ပေးကာ လိုအပ်သည့် ပစ္စည်းပမာဏကို လျှော့ချခြင်းကြောင့် အလေးချိန်ကို လျော့နည်းစေပါသည်။ ဤသည်မှာ အရေးကြီးဆုံး ဖွဲ့စည်းမှုဆိုင်ရာ အသုံးပုံများတွင် အင်ဂျင်နီယာများက ဤကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများကို ရွေးချယ်ရခြင်း၏ အဓိက အကြောင်းရင်းဖြစ်ပါသည်။
အရေးကြီးသော အနှိုင်းယှဉ်မှု ဆန်းစစ်ခြင်း- ထိခိုက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုနှင့် ဒီလမီနေရှင်း (delamination) ကို သည်းခံနိုင်မှု
တစ်ဖက်သတ် ပရိုပရက်သည် မတပ်ဆင်ထားသော ဆွဲဆန့်အားများအကြားတွင် ကြီးမားသော လိုင်းအားကို ပေးသော်လည်း ရက်လုပ်ထားသော ကာဗွန် တစ်ဖက်သတ် ပရိုပရက်သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ထိခိုက်မှုကာကွယ်မှု၊ ပျက်စီးမှု ခံနိုင်ရည်နှင့် delamination ခံနိုင်ရည်ကို ပေးသည်။ တစ်နေရာရာသို့ ချဉ်းကပ်လာသော ရက်လုပ်သော အမျှင်များ၏ တိုက်ခိုက်မှုအား လျှော့ချမှုသည် ပစ္စည်း၏ ခွဲထွက်မှု အလားအလာကို လျှော့ချစေသည်။ ဒါပေမဲ့ တစ်ဖက်သတ် ပရိုပရက်ဂ် ပစ္စည်းတွေဟာ ပရိုပရက်ဂ် အလွှာတွေရဲ့ ပလာနာ ကြားခံမှာ ပိုမြင့်တဲ့ ကော်ဓာတ် ပမာဏနဲ့ တိုက်ခိုက်မှု စွမ်းအင်ကို ဖမ်းမိစေပြီး ထိခိုက်တဲ့ အလွှာတွေရဲ့ အစောပိုင်း delamination အန္တရာယ်ကို တိုးစေပါတယ်။ မော်တော်ဆိုင်ကယ်ဦးထုပ်၊ ခန္ဓာကိုယ်အင်္ကျီပြားများနှင့် ကားကားများအတွက် ဘမ်ပါစနစ်များကဲ့သို့သော ရှေးဦးပိုင်းပိုင်း ပူးပေါင်းပစ္စည်းများအတွက် ရက်လုပ်သော laminated composites များကို ပိုနှစ်သက်နိုင်ပြီး အရေအတွက် သို့မဟုတ် တန်ဖိုးအခြေခံသော ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခုနှင့်မတူဘဲ လုပ်ဆောင်မှုဆိုင်ရာ ဒီဇ
အနာဂတ်အတွက် အဆင်သင့်ဖြစ်အောင် ပြုပြင်ရေးနှင့် ပုံစံထုတ်မှု ပျော့ပြောင်းမှု
ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အသုံးပြုမှုအခြေအနေများသည် တိကျပြီး အထူးသဖြင့် လိုအပ်ချက်များအတွက် သေးငယ်သော ဧရိယာတွင် အကောင်အထည်ဖော်ထားသည့်အခါ တစ်ဘက်သို့သာ အမျှဝေထားသော ကာဗွန်မှုန်များပါသော ကြိုတင်ပြင်ဆင်ထားသော ပစ္စည်းများသည် အရေးကြီးသော ဖောက်သည်များအတွက် အထောက်အပံ့ပေးသည့် ဖွဲ့စည်းမှုများအတွက် လွတ်လပ်မှုကို ပေးစေပါသည်။ ထို့ကြောင့် ဖွဲ့စည်းမှုအတွက် အများကြီးသော အလုပ်လုပ်မှုနှင့် ရှုပ်ထွေးမှုများကို မှုန်းမှုန်းမှုမရှိစေဘဲ အများကြီးသော ပုံစံများကို အသုံးပြုနိုင်ရန် အထူးသဖြင့် ဒီဇိုင်းပြုလုပ်ထားပါသည်။
ဒေသခံဖိအား ပြန်လည်ဖ distribution နှင့် အထူးပြုထားသော မှုန်များ ထားရှိမှု
ဒေသတွင်းတွင် အထူးသဖြင့် စုစည်းပြီး ပြန်လည်ဖ distribute လုပ်သည့် prepreg ply အစီအစဉ်ချမှတ်မှုသည် အသစ်သော ပုံစံ composites များကို မိတ်ဆက်ရာတွင် နိုင်ငံတကာတွင် နိုင်ငံတကာအသုံးများသော နည်းလမ်းဖြစ်လာပြီး ထောင်ထောင်ထောင်များနှင့် ထောင်ထောင်ထောင်များတွင် prepreg အစီအစဉ်ချမှတ်မှုကို အသုံးပြုသည်။ အနှစ်ကုန်တွင် ထုတ်ဝေသည့် Composites Design Handbook တွင် ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း အားဖော်ပေးထားသည့် composite ပစ္စည်းများသည် အလုံးစုံအားဖော်ပေးထားသည့် composite laminates နှင့် prepregs များထက် ၁၅-၃၀% အထိ စွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်မှုကို အောင်မြင်စွာ ရရှိနိုင်ပါသည်။ ထို့အပြင် prepreg ၏ ဖွဲ့စည်းပုဒ်များ၏ သတ်မှတ်ထားသည့် ဖိအားအောက်တွင် ဘက်ကလင်းဖြစ်ခြင်းကို အစိုးရအဆင်းသော နည်းလမ်းများဖြင့် ထိရောက်စွာ လျော့ပါးစေပြီး အလွှာများ ခွဲထွက်ခြင်းကို အစိုးရအဆင်းသော အာမခံချက်ဖြင့် အာမခံပေးထားပါသည်။ ယခုခါ composites ဒီဇိုင်းများသည် ခန့်မှန်းခြင်းများဖြင့် မော်လ်တင်ထားခြင်းများ မဟုတ်တော့ပါ။ ခေတ်မှီနည်းပညာများ၏ ခေတ်မှီတိုးတက်မှုများနှင့် ရူပဗေဒ၏ အခြေခံများဖြင့် အားပေးထားသည့် ခေတ်မှီနည်းလမ်းများသည် အောင်မြင်မှုအတွက် အသစ်သော တိကျသည့် ဆုံးဖြတ်ချက်များဖြစ်လာပါသည်။
အင်ဂျင်နီယာပညာတွင် အလွန်အမင်း အလားအလာအသစ်- ထိန်းချုပ်ထားသည့် anisotropy ပါဝင်သည့် Hybrid Unidirectional Carbon Fiber Laminate Prepregs
တစ်ဖက်သာသော ပလိုင်ဒီဇိုင်းများသည် အထူးသဖြင့် အလေးချိန်အားများ အောက်တွင် ထူးခွင်းသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစေသော်လည်း အခြားသော ဦးတည်ချက်အားလုံးတွင် အားနည်းမှုများရှိခြင်းကြောင့် ဤစနစ်များကို အသုံးပြု၍ ဒီဇိုင်းရေးဆွဲသည့် အင်ဂျင်နီယာများအတွက် ပြဿနာတစ်ရပ်ဖြစ်စေသည်။ တိတေနီယမ် ဇယားကွက်၊ အရမိုင်း ဖိုင်ဘာများနှင့် ယခုအခါ နာမည်ကြီးဖြစ်လာသော နာနို-မြှင့်တင်ထားသော ရက်စင်များကဲ့သို့သော အခြားသော ပစ္စည်းများသည် ကွဲအက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုနှင့် အဓိက အက်စစ်တွင် ခိုင်မာမှု (အောက်ခြေအားဖြင့် ၉၅ ရှိ) တို့ကို ပေးစေသည်။ ထို့ကြောင့် စွမ်းအင်စုပ်ယူမှု ကွဲအက်မှု အရေးကြီးဖြစ်ရပ်များ အတောအတွင်းနှင့် အပြီးတွင် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အားနည်းမှု စုံလင်စွာ ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချနိုင်ခြင်း ဖြစ်ပါသည်။ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အားနည်းမှု စုံလင်စွာ ဆုံးရှုံးမှုမရှိဘဲ အများအားဖြင့် အနောက်ဘက်နှင့် အရှေ့ဘက် အားများကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်းကြောင့် ဤဒီဇိုင်းများသည် အဆင့်မြင့်ဆုံး လေယာဉ်များနှင့် EV ဘက်ထရီ အခန်းများတွင် အသုံးများလာသည်။ ဤသည်မှာ အရေးကြီးသော အသုံးပြုမှုများတွင် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ယုံကြည်စိတ်ချမှုကို အာမခံရန် လိုအပ်သော စွမ်းဆောင်ရည်အဆင့်ဖြစ်ပါသည်။
တစ်ဖက်သာသော ကာဗွန်ဖိုင်ဘာသည် အရည်အသွေးမြင့် သံမဏိ၏ အဆွဲခံအားထက် ၃ မှ ၅ ဆ ပိုများပြီး ထိုသံမဏိ၏ ၁/၄ အလေးချိန်သာ ရှိပါသည်။
ကာဗွန်ဖိုင်ဘာပစ္စည်းများတွင် ဖိုင်ဘာများ၏ ညီညွတ်မှုသည် ခိုင်မာမှုအပေါ် မည်သည့် သက်ရောက်မှုရှိပါသနည်း။
ကာဗွန်အမျှင်များကို တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် ညီညွတ်စွာ စီထားပါက အမျှင်များ၏ လေးလံမှု (crimping) သို့မဟုတ် မကောင်းမွန်သော ညီညွတ်မှုများ လျော့နည်းသောကြောင့် မာက်ခြင်း (stiffness) များ တိုးမြင့်လာပါသည်။ ထိုသို့ဖြင့် ဝေါ်ဗင် (woven) အမျှင်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အလုံးစုံ မာက်မှု (axial modulus) သည် ၃၀ မှ ၅၀ ရှိသည့် ရှုခ်အထိ တိုးမြင့်လာပါသည်။
လေကြောင်းနှင့် နေရာအသုံးအဆောင် အင်ဂျင်နီယာပညာရပ်များတွင် တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် ကာဗွန်အမျှင်များ (unidirectional carbon fiber prepreg) ကို ဘာကြောင့် နှစ်သက်ကြောင်း ဖော်ပြပါ။
တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် ကာဗွန်အမျှင်များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အင်ဂျင်နီယာများသည် ဖိအားလမ်းကြောင်းများအလိုက် အမျှင်များ၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို အကောင်းဆုံးဖော်ထုတ်နိုင်ပါသည်။ ထိုသို့ဖြင့် အလေးချိန်ကို လျော့နည်းစေပြီး စနစ်၏ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ထိရောက်မှုကို တိုးမြင့်စေပါသည်။
တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် ကာဗွန်အမျှင်များနှင့် ဝေါ်ဗင် (woven) ကာဗွန်အမျှင်များအကြား မာက်မှု၊ ထိခိုက်မှုခံနိုင်ရည်နှင့် ခေါက်ချိုးမှု မာက်မှု (flexural rigidity) တို့တွင် ကွဲပြားခြင်းများကို ဖော်ပြပါ။
တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် ကာဗွန်အမျှင်များသည် ပိုမိုလျော့နည်းပြီး တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် မာက်မှုကို ပေးစေသော်လည်း ဝေါ်ဗင် (woven) ကာဗွန်အမျှင်များသည် ထိခိုက်မှုခံနိုင်ရည်ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။ ထိုကြောင့် တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် မာက်မှုကို လိုအပ်သော အသုံးပြုမှုများတွင် ဝေါ်ဗင် (woven) အမျှင်များကို ပိုမိုသင့်တော်ပါသည်။
တစ်ခုတည်းသော အတိုင်းအတာဖြင့် ကာဗွန်အမျှင်များကို ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ထားသော လေမ်းမ် (hybridized unidirectional carbon fiber laminates) များ၏ အက advantage ကို ဖော်ပြပါ။
တစ်ဘက်သက်သော ဟိုက်ဘရစ် လမီနိတ်များသည် အခြားသော ပစ္စည်းများကို ပေါင်းစပ်၍ ကွဲအက်မှုကို ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိပြီး အခြားအရာများ အားလုံး တူညီသည့်အခါ အစပိုင်းခံနိုင်ရည် (stiffness) ၏ အများစုကို ထိန်းသိမ်းပေးသည့် ကွဲပြားသော ပစ္စည်းများကို ဖန်တီးပေးပါသည်။ ထို့ကြောင့် တစ်ဘက်သက်သော လမီနိတ်များထက် ဆွဲခြင်း (tension) နှင့် ထိခိုက်မှု (impact) နှစ်များပါ ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစေပါသည်။
အကြောင်းအရာများ
- အလျားလိုက် စွမ်းဆောင်ရည် စံချိန်စံညွှန်း – အလေးချိန် ၂၅% သာ ရှိသော်လည်း သံခဲထက် ၃–၅ ဆ ပိုများသော အရှည်လျားဆွဲခြင်း အားချောင်မှု
- ဖိုင်ဘာများ၏ ညီညွတ်မှု ရူပဗေဒ - အမြင့်ဆုံး အက္ခရာမှန်ပီး အနိမ့်ဆုံး အကြားအလွှာ အရွေ့လွှားမှု ဆုံးရှုံးမှုကို မည်သို့ရရှိမည်နည်း
- အခြေခံမူ - တစ်ဘက်သို့သာ လေးနက်မှုကို သယ်ဆောင်နိုင်သည့် ကာဗွန်ဖိုင်ဘာ ပရီပရက် (prepreg) ဖြင့် တိကျသည့် လေးနက်မှု လမ်းကြောင်း အင်ဂျင်နီယာပညာကို အကောင်အထည်ဖော်နိုင်ခြင်း
- အမှန်တကယ် စမ်းသပ်မှုများ – ဘိုအင်း ၇၈၇ အမ်းစ်ပါ (Wing Spar) နှင့် တံတားမျက်နှာပြင် အားဖေးမှု (Bridge Deck Reinforcement)
- အရေးကြီးသော အနှိုင်းယှဉ်မှု ဆန်းစစ်ခြင်း- ထိခိုက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုနှင့် ဒီလမီနေရှင်း (delamination) ကို သည်းခံနိုင်မှု
- အင်ဂျင်နီယာပညာတွင် အလွန်အမင်း အလားအလာအသစ်- ထိန်းချုပ်ထားသည့် anisotropy ပါဝင်သည့် Hybrid Unidirectional Carbon Fiber Laminate Prepregs
