پارچه آرام بافته شده: چگونه فیبر بر استحکام و تاثیر می گذارد

نخ پاراآرامید 3.6 گیگا پاسکال یکی از قوی‌ترین الیاف تقویت‌کننده موجود است، اما با بافتن آن در یک پارچه ساده بافته می‌توان استحکام کششی موثر آن را تا حدود دو سوم این مقدار کاهش داد. شکاف بین خواص الیاف و خواص پارچه یک عیب نیست - این نتیجه مستقیم جهت گیری الیاف و هندسه بافت است. برای مهندسانی که آرماتورهای آرامید بافته شده را مشخص می کنند، درک اینکه چگونه جهت گیری استحکام و پردازش را کنترل می کند، مرحله مهمی قبل از انتخاب یک ماده است.

منظور از جهت گیری الیاف در پارچه آرامید بافته شده چیست

جهت الیاف در پارچه بافته شده جهت نخ های تار است که در امتداد طول رول در 0 درجه اجرا می شود و نخ های پود با 90 درجه متقاطع نسبت به مسیر بار در قسمت تمام شده است.

بر خلاف نوار یک طرفه، پارچه بافته شده تقویت را در دو جهت داخل صفحه به طور همزمان حمل می کند. به همین دلیل است که آرامید بافته شده برای کلاه ایمنی، پانل های بالستیک، سپرهای انفجار و براکت های کامپوزیتی که بارها را از زوایای مختلف می بینند، مشخص شده است. اما ساختار دو جهته هزینه ای دارد: هر نخ تار از روی هر نخ پود عبور می کند و یک خم به نام چین را تشکیل می دهد. مولکول‌های پاراآرامید در امتداد محور فیبر به شدت در یک راستا قرار دارند، بنابراین فیبر در کشش قوی است اما تحت خمش و فشار جانبی ضعیف است. بنابراین چین، تلفات استحکام واقعی را مستقیماً به پارچه منتقل می کند. برای مقایسه گسترده تر درجات و کاربردهای پارچه آرامید، ما راهنمای پارچه آرامید محدوده کامل دارایی را پوشش می دهد.

تار و پود: استحکام جهت دار است

پارچه آرامید بافته شده زمانی که بار با نخ های تار یا پود هم تراز باشد قوی ترین است و زمانی که بار بین آن دو محور اعمال می شود، به سرعت استحکام خود را از دست می دهد.

برای پارچه آرامید 2/2 تویل متعادل، حفظ استحکام کششی معمولی نسبت به جهت تار از الگوی زیر پیروی می کند. مقدار 0 درجه به 100 درصد نرمال شده است.

در 45 درجه، بیش از 60 درصد استحکام تراز شده از بین می رود. این تنها شایع‌ترین علت خرابی در لمینت‌های آرامید است: مهندسان قطعه را از داده‌های کششی اندازه‌گیری شده در جهت تار اندازه‌گیری می‌کنند، سپس سختی و استحکام پانل خارج از محور را بیش از حد برآورد می‌کنند.

برای مخزن تحت فشار، پوسته کلاه ایمنی یا بازوی هواپیمای بدون سرنشین، طرح باید هر لایه را طوری جهت دهد که بار اولیه از تار یا پود پیروی کند، یا یک ورقه ورقه ای با لایه های 0/90 و مثبت/منفی 45 بسازد تا پوشش کامل بار را بپوشاند.

الگوی بافت: چین و چروک ترجمه قدرت را کنترل می کند

یک الگوی بافت محکم تر باعث ایجاد چین و چروک بیشتر می شود و چین خوردگی بیشتر درصد استحکام کششی الیاف را که به ورقه ورقه نهایی می رسد کاهش می دهد - مقداری که بازده انتقال قدرت نامیده می شود.

الگوی بافت لایه دوم کنترل جهت است. بافت ساده (1/1) هر نخ را از روی یکی و زیر یکی می گذراند و ساختار را محکم قفل می کند. Twill (2/2) نخ ها را روی دو همسایه شناور می کند، و ساتن (4H) شناورهای طولانی با کمترین چین خوردگی ایجاد می کند. این مبادله ثابت است: چین و چروک کمتر باعث بهبود استحکام و چسبندگی می شود اما پایداری سطح و مقاومت در برابر لغزش را تضعیف می کند.

نحوه تغییر جهت برش، پرده زنی و خیس شدن رزین

جهت گیری الیاف و چگالی بافت تعیین می کند که چگونه پارچه آرامید در سه مرحله تولید که بیشتر ضایعات ایجاد می شود: برش، چیدمان و تزریق رزین رفتار می کند.

• برش. نخ‌های آرامید زیر برش فیبریل می‌شوند و نخ‌های زاویه‌دار در تقاطع‌های بافت، برش‌های تمیز را سخت‌تر از پارچه کربنی می‌کنند. چاقوهای اولتراسونیک یا برش با جت آب لبه های تمیزی تولید می کنند. برش‌های دایره‌ای با نوک کاربید که با سرعت کم کار می‌کنند نیز در صورت تازه بودن تیغه کار می‌کنند.
• دراپینگ. در یک قالب دو انحنا، یک بافت ساده محکم در برابر برش سطحی مقاومت می کند، بنابراین به جای تطبیق، چروک می شود. پارچه جناغی و ساتن امکان چرخش نخ را در داخل پارچه فراهم می‌کنند، که به لایه اجازه می‌دهد بدون کمانش الیاف به شکل قالب درآید.
• خیس شدن رزین در امتداد دسته های الیاف جریان دارد و هر تقاطع بافت یک محدودیت جریان بالقوه است. بافت ساده متراکم خیس شدن را کند می کند و می تواند هوا را به دام بیندازد، در حالی که جناغ یا ساتن با چین خوردگی کمتر سریعتر خیس می شود و محتوای خالی کمتری به دست می آورد.

انتخاب پارچه آرامید مناسب برای تولید

تعادل تار و پود و الگوی بافت را بر اساس بار غالب و فرآیند تولید انتخاب کنید - نه تنها بر اساس استحکام کششی برگه اطلاعات الیاف.

از طریق انتخاب به ترتیب زیر کار کنید:

1. جهت بار اولیه را مشخص کنید و رول را به گونه ای جهت دهید که نخ های تار با آن محور هماهنگ شوند.
2. الگوی بافت را انتخاب کنید: ساده برای پایداری سطح، جناغ برای استحکام متعادل و پرده، ساتن برای انتقال حداکثر استحکام.
3. تعادل تار و پود را بررسی کنید: 50/50 برای پاسخ تقریباً همسانگرد یا نسبت های تخصصی برای سفتی جهت.
4. وزن منطقه و چین خوردگی را با سیستم رزین مطابقت دهید: رزین های تزریقی با ویسکوزیته پایین بهتر از چسب های فیلم، بافت های متراکم را مدیریت می کنند.
5. قبل از نقل قول، عرض پارچه، طول رول و کیفیت اتصال را با تامین کننده تایید کنید.

برای قطعاتی که هم به چقرمگی آرامید و هم به سفتی کربن نیاز دارند، پارچه های هیبریدی آرامید-کربن هر نوع الیاف را در یک لایه بافته قرار می دهند که کنترل جهت گیری را در مقایسه با انباشتن لایه های جداگانه ساده می کند. Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. ، یک تولید کننده کامپوزیت با فرآیند کامل با کارخانه 32000 متر مربع و 10 خط تولید، پارچه های بافته شده آرامید و پارچه های هیبریدی آرامید-کربن را در نسبت های تار/ پود کنترل شده و عرض های سفارشی عرضه می کند. تیم مهندسی آنها می توانند الگوی بافت را با فرآیند تزریق یا پیش آغشته سازی شما مطابقت دهند.

پارچه آرامید بافته شده با دمای بالا برای لایه های مقاوم در برابر شعله این پارچه بافته شده پاراآرامید یا متاآرامید یکپارچگی را در دمای بالای 200 درجه سانتیگراد بدون ذوب حفظ می کند و چین خوردگی کنترل شده را برای ترجمه استحکام قابل پیش بینی ارائه می دهد. این برای موانع حرارتی و تقویت‌کننده‌های ساختاری در محیط‌های با گرمای بالا مناسب است. مشاهده محصول →

برای چیدمان‌های با دمای بالا و مقاوم در برابر شعله، همان کارخانه پارچه‌های آرامید را در محدوده‌های چین‌دار کنترل‌شده تولید می‌کند که باعث می‌شود ترجمه قدرت از رول به رول قابل پیش‌بینی باشد.

پارچه بافته شده هیبریدی آرامید-کربن در 3K ساده و جناغی این پارچه هیبریدی با ترکیب چقرمگی آرامید با سفتی کربن در یک لایه بافته شده، مقاومت در برابر ضربه و عملکرد در دمای بالا را بهبود می بخشد. انواع ساده یا جناغی آن اجازه می دهد تا تراوش پذیری و تنظیمات مدول، ایده آل برای قطعات هوافضا و خودرو. مشاهده محصول →

قبل از سفارش حجم بالا، چین خوردگی و وزن سطحی را در برابر حد مجاز طراحی خود بررسی کنید. تغییر از جناغ به ساتن با همان وزن منطقه می‌تواند مدول لمینت را 5 تا 10 درصد تغییر دهد و در عین حال انعطاف‌پذیری را بهبود بخشد - و این تغییر معمولاً ارزش بیشتری از یک تغییر کوچک در درجه فیبر دارد.

سوالات متداول