Dizajn namáhania produktu pri zákazkovej výrobe produktov z uhlíkových vlákien
Pri výrobe a spracovaní produktov z uhlíkových vlákien si mnohé produkty z uhlíkových vlákien vyžadujú prispôsobenú výrobu. Pri produktoch s vyššími požiadavkami na výkon sa vyberajú produkty z uhlíkových vlákien, ktoré nahradia tradičné produkty s cieľom dosiahnuť vysoký výkon. Pri konzultáciách o produktoch z uhlíkových vlákien sú otázky týkajúce sa použitia produktu bežné, pretože stresová situácia priamo ovplyvňuje dizajn produktu.
Pri praktickom použití produktov z uhlíkových vlákien je hlavným dôvodom ľahká výhoda materiálov z uhlíkových vlákien. Okrem spomínanej vlastnosti nízkej hmotnosti je rozhodujúcim faktorom aj vysoká pevnosť materiálov z uhlíkových vlákien. Napätie vo výrobkoch z uhlíkových vlákien úzko súvisí s týmto aspektom.
Špeciálna charakteristika materiálov z uhlíkových vlákien spočíva v ich vysokej pevnosti pri podpore v smere namáhania. Pri použití jednovrstvových materiálov z uhlíkových vlákien je výrazný rozdiel v namáhaní pozdĺž osi vlákna a kolmo na smer vlákna. Tento základný dôvod vedie k dizajnu namáhania v produktoch z uhlíkových vlákien, kde axiálne sily zaisťujú lepšiu pevnosť pri použití produktu. Normálny dizajn zahŕňa úpravu uhla vrstvy a postupnosti tak, aby spĺňali požiadavky na napätie.
1. Korešpondencia medzi smerom vlákna a napätím: Pri výrobe a spracovaní výrobkov z uhlíkových vlákien je prvým krokom rezanie tkaniny z uhlíkových vlákien po karbonizácii. Po rezaní sa vykonajú merania a počas procesu kladenia predlisku z uhlíkových vlákien sa smer zarovná so smerom napätia. Pre osové sily sa používa viac vrstiev 0 stupňov a 90 stupňov, zatiaľ čo pre bočné sily s odporom v šmyku sa umiestňuje viac vrstiev s úrovňou +45 stupňov .
2. Rôzne vrstvenie má za následok rôzne efekty. Pre výrobky vyžadujúce silnú štrukturálnu stabilitu, ktoré sa často pohybujú, je najlepšie použiť metódu kladenia +45 stupňov. Celková symetria produktu je navyše rozhodujúca pre zabezpečenie lepšej prirodzenej frekvencie a zlepšenej stability. Preto sa pri povrchovej úprave produktu často vyberajú vrstvy 0 stupňov alebo 90 stupňov.
To sú dôvody, prečo sa pri konzultáciách so zákazníkmi pýtame na skutočnú aplikáciu produktov z uhlíkových vlákien, aby sme posúdili celkové požiadavky na výkon.
