EN
Разлог "Треба изузетну прецизност сечења" на UD Prepreg
Важност прецизности димензија и квалитета ивице
На микроном нивоу, резање UD препрег захтева софистицирано и структурно инжењерско ноу-хау. Реза до 0,1 милиметара стварају проблеме. У ваздухопловним композитним апликацијама, носивост се смањује за 30%. То је због стресног поента који је само мало мање од тога због малих погрешних равнања. За једносмерно угљенско влакно, то је о влакна који су израмњени и заробљени, и праве. Ивице које су расплављене, исцрпљене или деламиноване нису у складу са тим како влакна носе структуре кроз оптерећење. Дакле, из тога следи да је технологија оштрице дизајнирана да побољша контролу влакне смоле и влакана током сечења, до тачке да је врх дизајниран да буде већи од 90 на 1. Због велике топлоте коју ствара тријање, која такође и брзо прелази 60 oC, очекујемо да епоксид буде смола. У многим областима инжењерског композита, смола се засиља пре него што би требало. Ови циклуси предустановљања стварају најслабију од слабих тачака које ће се пуковати због умора материјала.
Како осетљивост на смолу и усклађивање влакана ограничавају границе толеранције
Терморезивна смола у UD препрег материјалима доводи до неких веома специфичних изазова у сечењу. Матрица смоле омекшава у одговору на погорене температуре и недавне студије у композитима показују да када брзине сечења прелазе 2 метра у секунди, чврстоћа смоле ослабева за 15 до 20% због сила сечења које ствара процес сечења (Журнал композитних материјала, 2023). Тврдост композита у UD препрегу је због влакна који се паралелно крећу дужином композита, али то такође доводи до осетљивости на све силе резања које мењају угао резања у односу на изравнивање влакана. Конкретно, ако се угао сечења одступа за више од 3 степени од усклађења са влакана, то може довести до потпуне деламинације слојева, смањујући адхезију слојева чак за 40%. Као такви, ова два изазова доведу до потребе за веома прецизним сечењем са толеранцијама од +/- 0,05 мм, а то доводи до потребе за напредним техникама сечења које могу контролисати вибрације сечења до испод 5 микрометра и имају системе за праћење у реалном времену како би се избегло топлотно
Развој резаних технологија
Инструменти за сечење и технологија: концепти и питања
У малој производњи сложених пројеката, сечење малог обеда једносмерних препрег-а још увек не може урадити аутоматизованим процесима. За ову сврху, оптимална су чврста ротациона лопа. Горњи и доњи делови ротационих резача су направљени од чврстих карбидних врхова. Ови врхови остају оштро дефинисани дуже време када се режу абразивна угљенска влакана, што значи да постоји мања шанса за померање једносмерних влакана приликом резања. Челичне врхове се не могу користити јер се превише загревају и постају тупе због абразивног сечења. Пошто карбидски врхови боље проводе топлоту, подручје врха резача, а као резултат тога, околна чврста подручја препрег смоле мање су погођена током резања. Правилно сечење је резултат држања врха сеча под различитим угловима према површини сеча, обично око 45 степени, и равномерног примене силе током целе дужине сеча. Проблеми са резањем ивица препрег често се јављају. Структурне студије указују на то да се већина неисправности препрег композита приписава слабо дефинисаним ивицама. То чини резање практику критичан за било кога ко ће радити са препрег.
Користите резе са оштрим оштрима ножом за смањење шансе да се појави деламинација
Користите равна или шаблоне када радите сложеније облике
Прегледајте ивице одмах за смоле повући
Неисправне ручне технике остају водећи узрок материјалног отпада у процени од 740 000 долара годишње за објекат просечне величине (Институт Понемон, 2023). Прецизност зависи од праве равнотеже оштрих лопаћа (да би се смањиле бочне снаге резања) и намерних контролисаних покрета како би се осигурало да се резање остане у пределу толеранције од ± 0,5 мм потребне за ваздухопловне радове.
Наслов: Автоматизовани системи за резање УД Препрег са високом прецизношћу
Наслов: ЦНЦ Стриг Ножев Системс: Најбоље Препрег УД Резање са адаптивним контролом притиска и геометријским подешавањем
ЦНЦ системи за ножеве су одлични за сечење једносмерног композитног препрег-а јер су у стању да динамички мењају притисак лопата док сече. Ово прилагођавање притиска помаже у ублажавању нежељених искривљења ивице влакана. Оваква кривица је од кључне важности за избегавање. Извраћање влакана за само 0,5 мм смањиће чврстоћу композита за око 18%, као што је документовано у истраживању из прошле године. Поред прилагођавања притиска ножева, ножеви за сечење су дизајнирани да буду на 15 до 30 степени како би се смањило деламинирање ивице. Осим тога, дизајнери често стављају посебне репке на ножеве за повлачење како би смањили појаву повлачења смоле током сечења. Неки од напреднијих система укључују активну контролу повратне информације путем контроле контура напетости на секу. Правилна контрола усклађивања влакана је од кључне важности за постизање композитних компоненти најзахтљивијих индустријских стандарда.
Водецхејт против ласера: упоређивање топлотне оптерећења, квалитета Керфа и деламинације међуслоја UD препрегса
Водно-струна технологија користи воду под високим притиском помешану са абразивима за резање материјала. Пошто се резање воденим млазом не укључује топлоту, погодно је за резање термосетних УД препрег. Студија из 2020. године у часопису производних процеса показала је да резање воденим струјем оставља минималне зоне које су погођене топлотом и може произвести резе од око 0,8 мм. За разлику од водених струја, ласерски резачи стварају зоне које су погођене топлотом од 300 степени Целзијуса, што узрокује топу или испарење материјала и узрокује деламинирање материјала испод. Иако су ласерски резачи брзи и одлични за прототип, произвођачи морају прецизно подешавати подешавања за одређене таласне дужине како би се смањила нежељена карбонизација. Водени млазници имају ширину резе од око 0,1 мм, а контрола влаге је од кључне важности да се спречи контаминација препрег-а.
Зашто је прецизност сечења важна за УД препрег материјале?
Узимајући у обзир примену композитних материјала у ваздушно-космичком саставу, чак и мали неисправност може довести до неуспеха у оптерећењу материјала. Стога је прецизност сечења од виталног значаја за осигурање исправног усклађивања како би се постигла чврстоћа и перформанси за материјале како би се избегла концентрација стреса.
Које предности имају ротациони резачи и карбидни лопати на ручно резање УД препрег?
Ротациони резач са карбидним лопатом траје дуже, мање узрокује погрешну навијање влакана и ефикасно расејава топлоту, спречавајући разлагање смоле.
Које предности имају системи за ЦНЦ ножеве за резање УД препрег?
Са ЦНЦ системом ножева за повлачење постоји адаптивна контрола притиска што резултира спречавањем искривљења влакана и деламинације, а такође сече прецизно због праћења напетости у реалном времену.
Зашто би произвођачи волели резање воденим струјем уместо ласерских система резања за УД препрег?
Водно резање не изазива топлотне оштећење материјала, док ласерско резање може додати топлоту и одвојити материјале. Такође, методе резања воденим млазом немају проблема са топлотом.