EN
Т700 Основе угљенских влакана: стандарди за чврстоћу на истезање и варијабилност
Вредина од 4,900 МПа и у складу са ASTM D4018/ISO 10618
Т700 угљенична влакна има вредност чврстоће на истезање од 4.900 МПа и одговара испитивањима стреса у складу са ИСО 10618 и АСТМ Д4018. Услед тога, уколико је потребно, се може користити и за испитивање наглости. За проверу чврстоће на истезање потребна је врста статистичког узорка, који добија коефицијент варијације мањи од 8%. То је добар показатељ конзистенције влакана. Ова основна чврстоћа је важна за посуде под притиском у ваздухопловном сектору. Ове структуре такође морају бити предвидљиве како би се осигурала безбедност.
Примери и ограничења из стварног света: Вејбуллова статистика, дистрибуција грешака влакана и ограничења преноса стреса у снопу
Три ограничења објашњавају зашто се композити Т700 не могу оценити на пуну чврстоћу на истезање од 4.900 МПа. Прво, већа количина стресованих подручја садржи више микро пукотина, које су потенцијалне површине крчања и резултат су Вејбуллеве статистике. Друго, случајна расподељавање ових пукотина резултира слабим деловима у групи, што изазива прерано неуспех. Треће, због пресек на површини, јавља се неједнаква расподела стреса у влакна пукова и спречава ефикасан пренос стреса изнад 85% коначног оптерећења што резултира неједнако расподелом оптерећења. Ово је јаз који се види у понашању композита и перформанси влакана, и стога већина индустријских ламината постиже чврстоћу на истезање од 3.3003.900 МПа.
Оптимизација тражишних перформанси Т700 угљенских влакана кроз напредну прецизну производњу
Коришћење техника уравњавања филамена и технике за руковање вуком без завијања како би се задржала чврстоћа влакана
Да би се одржала чврстоћа у оквиру Т700, од кључне је важности да се одржи оријентација филамената. Поређење филамената је критично јер свако упоређивање веће од 3 степени уводе паразитне стресе за сечење и резултира деградацијом чврстоће на трајање композита за више од 30%. Руковање за повлачење без завијања спречава формирање микрофрактура током руковања, посебно током операција за вртање и постављање, а још је важније јер ће присуство површинских недостатака већих од 1,5 мкм резултирати смањењем чврстоће појединачног влакана за 40%, према резултату студије о механи Савремени аутоматизовани системи оптичког усклађивања могу постићи мање од 0,5o, а то значајно смањује концентрацију стреса на интерфејсу влакна-резине и омогућава чврстоћу за истезање да достигне циљну номиналну вредност од 4.900 МПа.
Прецизност поставке препрег и контрола вакуумског и аутоклавског притиска омогућава постизање мање од 0,5% садржаја празнине.
Садржај празнине и даље је главни недостатак у производњи који ограничава чврстоћу на истезање. Када празнине достигну више од 1 одсто запремине, чврстоћа ламината се смањује за 25 одсто због појачања стреса на граници празнине. Да би се постигло мање од 0,5 одсто празног садржаја, потребна је строга контрола процеса која укључује роботизовано постављање које постиже мање од 0,1 мм прецизности позиције, вишестепени протокол за вакуум за евакуацију заробљеног ваздуха и аутоклавирање притиска који је прилагођен вискозитету смоле Студија из 2023. године Друштва за напредак материјала и процесног инжењерства (САМПЕ) показала је да је употреба контролисаног притиска током зачепљења резултирала смањењем садржаја празнине за 63 одсто, а
Оптимизација интерфејса смоле за искоришћавање пуне снаге Т700 угљенских влакана
Т700 композити појачани угљенским влакном су најраспрострањенији композити од угљенског влакна. Међутим, они имају многа ограничења. Оптимизација смоле ће осигурати да искористимо Т700 композите од угљенских влакана до њихове пуне снаге.
Завршене смоле морају апсорбовати мање од 2% влаге како би задржале интегритет везе. Решење за ублажавање попречног пуцања су гумене честице из кожура. Ови акти микро пуцања остављаће матрицу неповређену и апсорбују оптерећење на истезању, одржавајући интегритет везе. Проба се тражне чврстоће површине модулима смоле. Оптимални модул смоле је 3-4 ГПа, упоредив са Т700 угљенским влакнама, како би се помогло ефикасно привлачење оптерећења и спречила провала матрице. Волања ће моћи да преносе оптерећења на матричну смолу ефикасније ако је модул матричне смоле упоредив са модулом Т700 угљенских влакана. Одражена смола мора користити тврђе модификаторе интерфеса да би се осигурала адхезија на влакна.
Т700С влакна имају продужење при прекиду од 1,7%. Т700Г продужење при прекиду је 1,5%. Разлика од 0,2% је значајна за микро пуцање и издржљивост интерфеса. Да би се оптимизовала чврстоћа пресекња на интерфејс, матрична смола за Т700Г мора бити веома флексибилна и прекретна. Т700С такође захтева оштрилаче за адхезију интерфеса.
Проверка и контрола процеса: Обезбеђивање остварења конзистенције Т700 угљенског влакана
Уколико је потребно, за T700 композите се може користити вишестепени метод верификације. Т700 се производи са циљем развоја дефеката повезаних са несагласношћу животне средине са онлине надзором и контролом температуре, влаге и притиска. Унутрашња конзистентност се процењује испитивањем компоненти без оштећења. Способност процеса се процењује коришћењем статистичких контролних табела и података о снази дистрибуиране Вејбулом. Овај приступ одржава ниво дефекта за сваку партију на 0,3% или ниже. Прецизност усклађивања вука интегрисана је са аутоматизованим системима композиције. Поред тога, смола и структурни интегритет служе аналитичким и контролним системима у реалном времену. Овај приступ је усмерен на остваривање чврстоће на истезање од 4.900 МПа за Т700 композите у одговору на потребе ваздухопловне и високо-производне аутомобилске индустрије. Обезбеђивање квалитета је комплетно са документацијом готовог производа и сертификацијом поставке сировине.
Često postavljana pitanja
Која је номинална чврстоћа на истезање Т700 угљеника?
Номинална чврстоћа за истезање за Т700 угљенско влакно је утврђена на 4.900 МПа. Ово се подржава испитивањем према АСТМ Д4018 и ИСО 10618.
Који су главни разлози зашто је стварна чврстоћа композита нижа од номиналне чврстоће за истезање Т700?
Главни разлози за нижу стварну чврстоћу композита су ограничени механизми преноса стреса, заједно са неефикасношћу поделе оптерећења и недостацима влакана.
Који је утицај изравнавања влакана и недостатка изравнавања?
Утјецај усклађивања влакана је веома значајан, јер се перформансе за истезање композита смањују до 30% због одступања од 3 степени.
Који производњи процеси помажу у смањењу садржаја празнине у композитним материјалима?
Да би се постигла већа чврстоћа и издржљивост, роботизовано постављање, постепено вакуум и контролисани градијенти притиска аутоклава су процеси који помажу да се постигне < 0,5% садржај празнине.
Које су разлике између Т700С и Т700Г влакана?
Т700С влакна показују већу продуженост при прекиду (1,7% против 1,5% за Т700Г). Ово резултира побољшаном трајношћу интерфејс и продуженом трајношћу у цикличном оптерећењу.