Qorshooyinka Kaarboonka Kala Dhaqmayn - Qorshooyinka Xagga Iyo Dheerka, Xagga Iyo Dheerka, iyo Furo Caalamiyaha Kuwa Dheerka

Daabacaadda fiber carbon waxay bixisaa waxqabad farsamo oo aan caadi ahayn iyada oo ay isku darsadaan xoog sare iyo miisaanka ugu yar, taas oo isbedelaya sida injineerada ay ula macaamilaan caqabadaha naqshadeynta qaabdhismeedka. Xoogga jiidashada ee go'yaal fiber carbon ah ayaa caadi ahaan u dhexeeya 3,500 ilaa 7,000 MPa, taas oo qiyaastii shan jeer ka xoog badan birta iyadoo culeyskeedu yahay kaliya afar meelood meel. Isku darka xoogga iyo miisaanka ayaa u sahlaya in naqshadeeyayaashu ay sameeyaan dhismooyin aan horay loo samayn karin qalabka caadiga ah. Codsiyada hawada, xaashiyaha fiber-ka kaarboonku waxay u oggolaanayaan soo saarayaasha diyaaradaha inay yareeyaan miisaanka guud ilaa 20% marka la barbar dhigo qaab dhismeedka aluminiumka, taas oo si toos ah ugu tarjumaysa keydinta shidaalka iyo awoodaha gaadiidka ee ballaaran. Xoogga gaarka ah ee go'yaal fiber carbon ah, oo lagu cabbiro xoogga halkii unug oo miisaanka ah, ayaa ka sarreeya dhammaan qalabka kale ee dhismaha ee caadiga ah ee loo isticmaalo codsiyada injineernimada. Faa'iidada waxqabadka ayaa sii kordheysa codsiyada halka ay yareynta culeyska ay abuureyso faa'iidooyin isku xigta nidaamka oo dhan. Tusaale ahaan, codsiyada baabuurta, yareynta culeyska gaariga iyada oo loo marayo hirgelinta xaashiyaha fiber carbon waxay hagaajineysaa dardargelinta, waxqabadka gariirka, iyo astaamaha maaraynta iyadoo isla mar ahaantaana la yareynayo isticmaalka shidaalka iyo qiiqa. Qaababka adag ee loo yaqaan 'carbon fiber sheets', oo lagu cabbiro heerka caato-qabka, waxay bixiyaan iska caabin gaar ah oo ku saabsan qaabeynta culeyska. Astaantan ayaa muhiim u ah codsiyada u baahan xakamaynta cabirka saxda ah, sida taageerada qalabka indhaha, qaybaha mashiinnada saxda ah, iyo alaabada isboortiga ee waxqabadka sare leh. Dabeecadda anisotropic ee go'yaal fiber carbon ah waxay u oggolaaneysaa injineerada inay ku hagaajiyaan fiilooyinka jihada gaarka ah si loo wanaajiyo xoogga iyo adkeysiga si sax ah meesha loo baahan yahay, taasoo keentay naqshado qaab dhismeed oo aad u hufan. Si ka duwan qalabka isotropic sida biraha, go'yaal fiber carbon ah ayaa loo habeyn karaa si ay u bixiyaan waxqabadka ugu badan ee jihada culeyska aasaasiga ah iyadoo la yareynayo isticmaalka maaddada meelaha ay ku jiraan culeyska hooseeya. Awoodda xoojinta jihada waxay u oggolaaneysaa in miisaanka la badbaadiyo 30-50% marka loo eego qaab dhismeedka birta ah ee la midka ah iyadoo la ilaalinayo ama la wanaajinayo astaamaha waxqabadka guud.

Warqadaha kaarboon fiber ayaa muujinaya dhaqme ku jira oo weyn iyo xasiloonida dhinaca ahaan ee qaybta ugu badan ee waxyaalaha caafimaadka ah ee ka dhigan karaa xaaladaha caafimaadka ah ee ku jira waxyaalaha kale, sidaas darteed ayaa muujinaya qoyska la leh ee ku jira xaaladaha ugu badan ee ku jira. Xasiloonida kiimikada ah ee warqadaha kaarboon fiber ayaa ugu yaraa inay xooli dooxan, inay xooli dooxan, iyo inay xooli dooxan kuwa acid, base, solvent, iyo waxyaalaha kale ee caafimaadka ah. Tana xasiloonida ayaa ka dhigan xoolinta kaarboon-kaarboon ee ku jira qaybta fiber, taasoo ku jira si toos ah marka la eegayo xaaladaha kiimikada ah ee caafimaadka ah ee ka dhigan karaa metaleyda iyo waxyaalaha kale ee composite. Kuna xaaladaha badda, warqadaha kaarboon fiber ayaa ku jira xasiloonida dhinaca ahaan ee ku jira si toos ah marka la eegayo biyaha cad, taasoo ka saaraya xoolinta ee ku jira metaleyda iyo aluminaymka. Xasiloonida UV ee warqadaha kaarboon fiber ee la sameeyay si fiican ayaa ka saaraya xoolinta ee ku jira eegitaanka ugu badan ee shamsiga, taasoo ugu yaraa inay noqoto xaaladaha la leh ee ku jira barashada, tixgelinta, iyo nidaamka enerjiga la xidhiidha. Xasiloonida joomooyinka ayaa ugu yaraa inay noqoto xaaladaha ugu badan ee ku jira, taasoo warqadaha kaarboon fiber ayaa ku jira xasiloonida mekhanikaal ee ku jira si toos ah marka la eegayo joomooyinka ka hooseeya -200°C ilaa joomooyinka sare ee ka badan 150°C ee nidaamka resin ee caafimaadka ah, iyo joomooyinka sare ee ka badan marka la eegayo nidaamka matrix ee la xidhiidha. Tana xasiloonida joomooyinka ayaa ka saaraya xoolinta joomooyinka iyo xoolinta joomooyinka ee ka dhigan karaa xoolinta iyo xoolinta metaleyda, sidaas darteed ayaa ugu yaraa inay noqoto xaaladaha la leh ee ku jira joomooyinka. Xasiloonida xoolinta ee warqadaha kaarboon fiber ayaa ugu yaraa inay noqoto metaleyda si weyn, taasoo ku jira xaaladaha ugu badan ee ku jira xaaladaha la leh ee ka badan million load cycles oo aan la helin xoolinta. Tana xasiloonida xoolinta ayaa ugu yaraa inay noqoto xaaladaha la leh ee ku jira maqoolka la leh, tixgelinta la leh, iyo dhinaca la leh ee ku jira xaaladaha la leh ee ku jira. Xasiloonida dhinaca ahaan ee warqadaha kaarboon fiber ayaa ugu yaraa inay noqoto xaaladaha la leh ee ku jira xaaladaha la leh ee ku jira, taasoo ku jira inay aan xooli dooxan, aan xooli dooxan, iyo aan xooli dooxan si toos ah marka la eegayo xaaladaha la leh. Waxyaalaha caafimaadka ah sida hummidity, beddelka joomooyinka, iyo xoolinta joomooyinka ayaa ugu yaraa inay noqoto xaaladaha warqadaha kaarboon fiber, taasoo ugu yaraa inay noqoto xaaladaha la leh ee ku jira xaaladaha la leh. Xasiloonida aan la helin biyaha ee warqadaha kaarboon fiber ee la sameeyay si fiican ayaa ka saaraya xoolinta biyaha iyo xoolinta xasiloonida ee ku jira waxyaalaha kale ee composite, taasoo ugu yaraa inay noqoto xaaladaha la leh ee ku jira xaaladaha hummidity ee sare.

Daabacaadda fiber-ka kaarboonku waxay bixiyaan xorriyad naqshadeyn oo aan la barbar dhigi karin iyo la qabsashadda wax soo saarka, taas oo u oggolaanaysa injineerada inay abuuraan xalal cusub oo hagaajinaya waxqabadka iyagoo fududeynaya geedi socodka wax soo saarka Qaabaynta xaashiyaha fiber-ka kaarboon inta lagu jiro soo saarista waxay u oggolaaneysaa abuurista qaabab saddex-geesood ah oo adag oo u baahan qaybo badan iyo isku xirnaan haddii laga sameeyay biraha ama qalabka kale ee caadiga ah. Awooddan sameynta waxay u oggolaaneysaa naqshadeeyayaasha inay ku dhex galaan hawlo badan qaybo hal ah, yareynta tirada qaybaha, waqtiga iskudhafka, iyo meelaha qaladka suurtagalka ah iyadoo la wanaajinayo isku halaynta guud ee nidaamka. Qaababka jihada ee go'yaal fiber carbon ah ayaa si sax ah loo xakameyn karaa iyada oo loo marayo jihada fiber iyo taxanaha layup, taas oo u oggolaanaysa injineerada inay u habeeyaan sifooyinka farsamada si ay ula jaanqaadaan xaaladaha culeyska gaarka ah. Awooddan naqshadeynta anisotropic waxay u oggolaaneysaa in la wanaajiyo meelaynta maaddada, iyadoo la dhigayo xoojinta si sax ah meesha loo baahan yahay iyadoo la yareynayo miisaanka meelaha culeyska yar yahay. Qalabka kala duwan ee loo yaqaan'multi-directional layups' ayaa loo abuuri karaa si loo maareeyo xaaladaha culeyska ee adag, iyadoo la isku hagaajiyo lakabyo kala duwan si ay u adkeystaan xiisadda, cadaadiska, goynta, iyo xoogagga qalloocan sida ay u baahan Isku-dheelitirka go'yaal fiber carbon ah oo leh habab kala duwan oo wax soo saar ah ayaa siinaya dabacsanaan qorshaynta wax soo saarka iyo hagaajinta kharashka. Farsamooyinka bacda ah ee bacda ah waxay u oggolaanayaan soo saarista qaybo tayo sare leh oo leh maalgashi yar oo qalab ah, taas oo ka dhigaysa go'yaal fiber carbon ah oo loo heli karo codsiyada mugga yar iyo sameynta nooca. Qalabka loo yaqaan 'autoclave processing' wuxuu bixiyaa waxqabadka ugu badan ee codsiyada muhiimka ah ee looga baahan yahay xoogga ugu sarreeya iyo tayada. Qaabaynta wareejinta cusbi iyo qaabaynta cadaadiska waxay u oggolaadaan mugga wax soo saarka ee sareeya iyadoo la ilaalinayo heerarka tayada joogtada ah. Awoodda lagu wada-qabo go'yaal fiber carbon ah oo leh qalab kale sida foornada foornada, qaab-dhismeedka dhirta, ama qalabka biraha lagu daro waxay abuureysaa qaybo isku dhafan oo isku daraya sifooyinka ugu fiican ee qalabka badan. Awooddan isku-dheelitirka waxay u oggolaaneysaa soo saarista qaab dhismeedka sandwich-ka leh dusha kaabayaasha fiber-ka kaarboon iyo qalfoofka fudud, oo gaadhaya saamiga adag ee miisaanka ee heerarka qaabdhismeedka iyo qaybaha hawada. Qaab dhismeedka dusha iyo dhammaystirka ayaa la xakameyn karaa inta lagu jiro soo saarista, iyadoo la baabi'inayo howlaha labaad iyo yareynta kharashka wax soo saarka. Guryaha korontada iyo kuleylka ee go'yaal fiber carbon ah waxaa lagu beddeli karaa xulashada matrix iyo daaweynta fiber, taas oo u oggolaanaysa codsiyada gaarka ah sida daaweynta faragelinta korantada, qaybaha kuleylka, iyo nidaamyada baabi'inta istaatikada. Hawlgallada ka dib-wax-qabadka sida mashiinka, qodista, iyo isku-xirnaanta waxaa lagu fulin karaa iyadoo la adeegsanayo qalab caadi ah oo leh qalab ku habboon, taas oo fududeyneysa isku-darka socodka shaqada ee soo-saarka ee jira.