תסתכל מקרוב על קטע של צינור או צלחת סיבי פחמן או פיברגלס ותראה שהסיבים הולכים לכיוונים שונים, ספציפיים. בהשוואה בין סגנונות שונים של צינורות, ייתכן שתבחין שכיוון הסיבים, המכונה גם כיוון, אינו תמיד אחיד. יצרני צינורות וצלחות מרוכבים משתמשים בכיוונים שונים בהתאם למה שהם רוצים להשיג עם המוצר המוגמר.
בפוסט זה, נסביר כיצד כיוון הסיבים משפיע על התכונות של סיבי פחמן וצינורות פיברגלס. מאפיינים ספציפיים הם לרוב אידיאליים עבור יישומים ספציפיים. בסוף הפוסט הזה תדע כיצד כיוון הסיבים משפיע על הצינור וכיצד לבחור את כיוון הסיבים הנכון עבור הפרויקט שלך.
שלושת כיווני הסיבים המובילים
ניתן לכוון סיבים בכל כיוון בין 0 מעלות ל-180 מעלות, אם כי כיוון סיבים מעבר ל-90 מעלות מכונה בדרך כלל ערך זווית שלילי. לדוגמה, זווית סיבים של 135 מעלות שווה לזווית של -45 מעלות. רוב סיבי הפחמן והפיברגלס בשוק כיום משתמשים בשילוב של שניים או יותר מהכיוונים הבאים:
זווית סיב של 0 מעלות - אפס- מעלות היא הכיוון הנפוץ ביותר. כאשר סיבים מכוונים לכיוון העומס הם החזקים והקשיחים ביותר. בצינור, כיוון האפס- מעלות הוא לאורך הצינור ותורם לחוזק קשיחות הכיפוף.
זווית סיבים של 90 מעלות - תשעים- מעלות משמשת כאשר נדרש כיפוף בשני הכיוונים. בצינור הסיבים של תשעים- מעלות מכוונים בהיקף הצינור. הם עוזרים לשמור על הצינור ממעוך או להתכווץ בעת טעינה.
±45 מעלות - ארבעים-חמש- מעלות משמשות לעתים קרובות בשילוב עם שכבות אפס ותשעים- מעלות כדי ליצור פריסה מעין-איזוטרופית. שכבה חיובית של ארבעים-חמש- מעלות כמעט תמיד מותאמת בסמוך לשכבה שלילית של ארבעים-חמש- מעלות. בשימוש על צינור, ארבעים-חמש-שכבות תורמות לקשיחות ולחוזק הפיתול.
סיבים ארוגים מכונה לעתים קרובות כבעלי זווית סיבים של 0/90 מעלות מכיוון שיש סיבים בשני הכיוונים, אך בחתיכה אחת. כמה חומרים ארוגים יכולים להכיל אפילו יותר כיווני סיבים; לדוגמה, לארוגים תלת-ציריים יש סיבים בשלושה כיוונים והם בדרך כלל מעין-איזוטריים בפני עצמם.
השפעת כיוון הסיבים על הנכסים
האופן שבו סיבים מכוונים בפריסת סיבי פחמן או פיברגלס משפיעה על התכונות שלו לייצור כל דבר, החל מצינורות ועד ספינות חלל-. בונים חייבים לשקול את המאפיינים הללו במהלך תהליך התכנון שלהם. להלן נסביר כיצד כל אחת מכיווני הסיבים הנפוצים משפיעה על המאפיינים.
כיוון של 1. 0 תואר
אם חלק ייטען רק בכיוון אחד, זה אידיאלי שכל הסיבים מכוונים בכיוון זה. מוט וצינור מפולטים הם דוגמאות לחלק המכיל רק סיבים של 0 מעלות. מכיוון שרוב החלקים אינם נטענים רק בכיוון אחד, עלינו להוסיף זוויות אחרות כדי למקסם את החוזק. צינור שרואה רק כיפוף וללא פיתול עדיין עשוי להפיק תועלת מכמה זוויות סיבים נוספות. הוספת שכבות של 90 מעלות עוזרת לצינור לשמור על צורתו טוב יותר כך שהוא לא יתכווץ בטרם עת.
כיוון של 2. 90 תואר
כפי שצוין קודם לכן, שכבות של 90 מעלות מתווספות לרוב לצינורות כדי להפוך אותם לעמידים יותר בפני חבטות וריסוק. ניתן למצוא ריכוזים גבוהים של 90 מעלות או שכבות "חישוק" גם בכלי לחץ. מכיוון שהכוח מנסה להגדיל את הצינור במיכל לחץ, שכבות של 90 מעלות מתנגדות לכוח בצורה הטובה ביותר. כאשר משתמשים בשכבות של 90 מעלות בשילוב עם שכבות של 0 מעלות בצלחת, זה מכונה דו-כיווני. שימוש בבד ארוג יכול להיות דרך קלה לבנות במהירות חלקים עם סיבים בכיוונים של 0 מעלות וגם ב-90 מעלות.
3. ±45 מעלות כיוון
שכבות של 45 מעלות משרתות מטרות שונות בהתאם ליישום. כמעט תמיד תראה מעלות של +45 בהתאמה לשכבה של -45 מעלות. זאת על מנת לשמור על הלמינציה "מאוזנת" ולא להתפתל בכוח בעת טעינה. כאשר משתמשים בשכבות של 45 מעלות בצלחת שכבר מכילה תערובת שווה של שכבות של 0 מעלות ו-90 מעלות, הצלחת הופכת למעין-איזוטרופית. בעוד שללוח דו-כיווני יש תכונות שוות בשני כיוונים, ללוח מעין-איזוטרופי יש תכונות כמעט-שוות בכל כיוון. בצינור, שכבות של 45 מעלות מבצעות את העבודה של הוספת חוזק פיתול וקשיחות. הסיבה לכך היא שכאשר צינור מסובב, הכוח הפועל על הלמינציה הוא למעשה בארבעים{17}}חמש מעלות. חלק מהלמינטים ישתמשו בזוויות שאינן 45 מעלות כפשרה בין ביצועי כיפוף, ריסוק ופיתול. מכיוון שלא ניתן להשתמש בשכבות של 0 מעלות בצינורות פצעי נימה, מקובל לראות במקום זאת שימוש בשכבות של 10 מעלות או 15 מעלות.
בחירת כיוון הסיבים הנכון
עכשיו כשאתה יודע איך כל כיוון סיבים משפיע על המאפיינים, אתה יכול לבחור את הפריסה הנכונה. אם אתה צריך שפופרת שמתפקדת במגוון רחב של תנאים, פריסה דו כיוונית היא אידיאלית. אם אתה צריך צינור שמתפקד היטב בפיתול, בחר מוצר עם יותר שכבות של 45 מעלות. אם אתה צריך להגדיל את העובי במהירות, חומר ארוג עשוי להיות בחירה טובה.
Xinbo Composite מציעה צלחות וצינורות עם layups כדי לענות על כמעט כל דרישה. אם אתה צריך פריסה מותאמת אישית או מהונדסת עבור הפרויקט שלך, התקשר אלינו או שלח לנו אימייל. אם יש לך שאלות נוספות לגבי האופן שבו כיוון הסיבים משפיע על הביצועים של חלק, נציגי שירות הלקוחות שלנו ישמחו לעזור.
