วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในหลายสาขา เมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์โลหะหรือพลาสติกแบบดั้งเดิมผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์มีคุณสมบัติน้ำหนักเบาที่เหนือกว่า อย่างไรก็ตามผู้ที่คุ้นเคยกับการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์รู้ว่าผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์จำเป็นต้องรวมเข้ากับวัสดุเมทริกซ์ในระหว่างการผลิต การรวมกันนี้สามารถนำไปสู่การ delamination หลังจากการประดิษฐ์ บทความนี้สำรวจสาเหตุของการ delamination ในผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์
กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์
เพื่อให้เข้าใจถึงการปนเปื้อนเป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบกระบวนการผลิต ผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ส่วนใหญ่ทำโดยใช้เตรียมคาร์บอนไฟเบอร์(วัสดุคอมโพสิตที่ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้า) เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการผลิต
ใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นตัวอย่าง:
ตัดแผ่น prepreg เพื่อให้ตรงกับขนาดของแผ่น
เลเยอร์แผ่น prepreg ลงบนแม่พิมพ์
ปิดผนึกแม่พิมพ์และรักษาในการสร้างอุปกรณ์
demold แผ่นที่หายและทำการตัดเฉือน
ธรรมชาติของกระบวนการนี้สร้างพันธะที่อ่อนแอโดยเนื้อแท้ แม้จะมีการละลายของเรซินและการบ่มภายใต้อุณหภูมิสูง ความเค้นเหล่านี้รวมกับพลังการตัดเฉือนมักก่อให้เกิดการปราบปราม
สาเหตุของการปนเปื้อน
1. โครงสร้างชั้น
ผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ถูกสร้างขึ้นผ่านชั้นและการบ่มตามลำดับ สิ่งนี้สร้างโครงสร้างภายใน anisotropic (คุณสมบัติขึ้นอยู่กับทิศทาง) และความแตกต่างของวัสดุ ภายใต้การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ช่องว่างหรืออินเทอร์เฟซไฟเบอร์เรซินที่อ่อนแอจะชัดเจน
2. ข้อบกพร่องเลเยอร์ด้วยตนเอง
เลเยอร์ด้วยตนเองมักจะแนะนำช่องว่างระหว่างแผ่น prepreg ในระหว่างการตัดเฉือนกองกำลังตัดทำให้ช่องว่างเหล่านี้ทวีความรุนแรงขึ้นซึ่งนำไปสู่การแยกชั้น ช่องว่างที่ใหญ่ขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อน
3. ปัญหาการควบคุมกระบวนการ
ความดันหรืออุณหภูมิที่ไม่เพียงพอในระหว่างการบ่มจะทำให้พันธะไฟเบอร์ลดลงทำให้เกิดความเสี่ยงในการลดทอนแฝง
4. ความเข้มข้นของความเครียด
คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์แสดงการตอบสนองต่อความเครียด anisotropic การตัดเฉือนกองกำลังตั้งฉากกับเลเยอร์ไฟเบอร์สร้างความเครียดภายใน เมื่อความเครียดเหล่านี้เกินความแข็งแรงของพันธะไฟเบอร์เรซินการปราบปรามจะเกิดขึ้นและแพร่กระจายภายใต้โหลดที่ยั่งยืน
บทสรุป
การปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์เกิดจากกระบวนการผลิตแบบเลเยอร์ข้อบกพร่องในการจัดการด้วยตนเองความไม่สอดคล้องกันของกระบวนการและพฤติกรรมความเครียดแบบแอนไอโซโทรปิก การจัดการกับปัญหาเหล่านี้ต้องใช้เทคนิคการฝังชั้นที่ดีที่สุดการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำและกลยุทธ์การตัดเฉือนขั้นสูงเพื่อลดจุดอ่อนระหว่าง interlaminar
