Nii On FKV Komponendid õigesti ühendatud

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Kiud-plasti komposiidile sobiva ühenduse tüübi valimisel tuleb arvestada paljude aspektidega. Komponentide nõuded, näiteks koormuse tase, koormusprofiil, tükkide arv või temperatuuri ja keskkonna mõju. Lisaks olemasolevale tehnoloogilisele baasile tootmistegevuses on need eelkõige mehaanilised omadused ja tootmiskulud seoses vajaliku tükkide arvuga.

Et kindlustada profiiliühendusruumi on komposiitkiudstruktuurid komponent peab olema kujulukustusel geomeetriaga ("hambad"). In Seevastu silindrilise komposiit torud saab kasutada jaoks liimühendus ja pikisuunalise pressist. See lihtsustab kiukomposiittoodete tootmist. Isegi väikeseid ja keskmisi koguseid (<1000 tk / a) saab toota säästlikult. Tavaliselt metallilise koormuse ülekandeelementide ettevalmistamine nõuab kõigi kolme käsitletud ühendamismeetodi ettevalmistamist.

Liimsidemete ettevalmistamine

Kleepliim peab vastama pinna puhastamise ja aktiveerimise, samuti liimi säilitamise ja liimi pealekandmise kõrgetele nõuetele. Sellega kaasnevad kvaliteediriskid ja tulemuseks on suured kogukulud, mis vaevalt vähenevad arvu suurenemisega. Seetõttu peetakse Saksi kergkonstruktsioonide keskuses (LZS) seda ühendust väikeste koguste (<100 tk / a) või üksikute prototüüpide jaoks.

Mikropositiivne lukustus pikisuunalises pressis

Pikisuunaline presskate on tavaliselt kleepuva ühendusega võrreldes märkimisväärselt vastupidavam, kuna koormuse ülekandeelementide põrumine saavutab mikropositiivse sobivuse, mis lõpuks ilmneb komponendi tasemel suurenenud hõõrdetegurina. Tasakaalustatud nõudeprofiili tõttu saab seda tüüpi ühendust kasutada mitmesuguste tükkide jaoks, alates prototüüpidest kuni suurte kogusteni (> 10000 tükki / a).

Punutise peatamise efektiga punutis

Profiiliühenduse abil saab liitmistehnoloogia vastupidavust veelgi suurendada. LZS GmbH insenerid on välja töötanud profiiliühenduse väändekomponentide jaoks. Nende hulka kuuluvad nii sisemine kontuur ("profiilkest") kui ka välimine ümmargune silindriline kiht ("silindri kest") pidev kiudude tugevdus, mis on väändekoormuse ülekandmiseks suures osas joondatud ± 45 ° nurga all.

Ristlõike paksuse kõikumised “täidetakse” kiud-plasti komposiidiga, mis on peamiselt suunatud piki profiiltelge (“UD ribad”). Need vastutavad eriti profiili paindejäikuse eest ja neelavad ka koormusi pikisuunas.

Eksperimentaalne uuringud on näidanud, et tekstiili sideme tugevdav kiududest, näiteks kiudvõrgu, on eelised profiilis kest. Seda saab seletada tekstiili ristumiskohtade "rebenemise" efektiga, mille kaudu saavutatakse FKV "heatahtlik" käitumine, eriti koorma sisseviimise valdkonnas. Teisest küljest on koorma kaugülekande eest vastutavas silindrikorpuses eeliseks ristumispunktideta ladustatud “spiraalsed” tugevduskihid. Armatuurkiudude kandevõimet saab väga hästi ära kasutada tänu komposiidile, mida ristumiskohad ei nõrgenda.

Vähem vastuvõtlik settimise ja soojuspaisumise mõjudele

Geomeetriliselt eristatavad "hambad" muudavad ühenduse kleepuva ja pressühendusega võrreldes vähem vastuvõtlikuks seadistamisele ja soojuspaisumise mõjudele. Lisaks on tärkamisjärgne käitumine tavaliselt palju heasüdamlikum ("tõrkekindel").

Kuid konstruktsiooni tõttu on vaja geomeetriliselt keerukaid koormuse sisestamise elemente. Siin eelmääratud külmvormimisprotsess ("aksiaalne vormimine") on keskmisest kuni suurte koguste jaoks ökonoomne vajalike tööriistainvesteeringute tõttu, nii et seda tüüpi ühendust on LZS GmbH-s kaalutud hilisemate (suurte) seeria rakenduste jaoks (> 10000 tk / a).

Jõuülekande taseme erinevused liigeses

Sageli on keskseks eripäraks ühenduse mehaaniline jõudlus. Lisaks juba mainitud tugevusele, mis suureneb ka positiivse lukustuse osakaalu suurenemisega, on liigeses ka jõuülekande tasemes suuri erinevusi.

Vastavalt kogemustele ja eksperimentaalsetes uuringutes hetkel LZS on profiiliühendusruumi saab eeldatavalt ligikaudu kaks korda võimsustihedusele võrreldes pikisuunaline pressühendus konstrueeritud vastavalt prototüübile. Liimühendustega võrreldes eeldatakse, et kandevõime on kolm kuni neli korda. Profiiliühendus laiendab seega märkimisväärselt hübriidtorustorude rakenduste valikut, eriti piiratud paigaldusruumi ja eriti suurte koormuste korral.

* Florian Lenz on LZS GmbH strateegilise äriarenduse juht ja Karsten Wippler on LZS GmbH juhataja ja tegevdirektor