ஷாயி மெட்டல் டெக்னாலஜி பிரான்சில் உள்ள ஈக்விப் ஆட்டோ கண்காட்சியில் கலந்து கொள்ளும் - நீங்கள் அங்கே சந்திக்கவும், புதுமையான ஆட்டோமொபைல் மெட்டல் தீர்வுகளை ஆராயவும்!
EN
கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம்: வலிமை, எடை, மற்றும் வடிவமைப்பு தியாகங்கள்
கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியத்தின் அடிப்படைகள்
நீங்கள் ஒப்பிடும் போது கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் , உங்களுக்கு முன் இருப்பது மிகவும் வேறுபட்ட பொருள் குடும்பங்கள் இரண்டு—இவற்றின் தனித்துவமான வலிமைகள், நடத்தைகள், மற்றும் வடிவமைப்பு சார்ந்த தாக்கங்கள் உள்ளன. எனவே, பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் அலுமினியம் மற்றும் கார்பன் ஃபைபர் இரு சக்கர வாகன சட்டங்களில் இருந்து விமான இறக்கைகள் வரை அனைத்திற்கும் ஏன் வாதிடுகிறார்கள்? தெளிவான வரையறைகள் மற்றும் நடைமுறை சூழல்களுடன் இதை பிரித்துப் பார்ப்போம்.
கார்பன் ஃபைபர் ஆனது எதனால் உருவாக்கப்படுகிறது
சிறப்பாக வலிமை வாய்ந்த, முடி அளவு மெல்லிய கார்பன் நார்களின் கூட்டத்தை கற்பனை செய்யுங்கள், அவை அனைத்தும் ஒரு உறுதியான திரவ பொருளில் பொதிந்துள்ளது—இதுதான் கார்பன் ஃபைபர் கூட்டுப்பொருள் தொழில்நுட்பரீதியாக, கார்பன் ஃபைபர் காம்போசிட் என்றால் என்ன ? இது ஒரு பொருள் ஆகும், இதில் உயர் வலிமை கொண்ட கார்பன் ஃபைபர்கள் (பெரும்பாலும் பாலியாக்ரிலோநைட்ரைல் அல்லது பிட்சிலிருந்து உருவாக்கப்படுகின்றன) பொலிமெர் மேட்ரிக்ஸுடன் இணைக்கப்படுகின்றன, பெரும்பாலும் ஈப்போக்ஸி. இதன் விளைவாக ஒரு லேசான, மிகவும் கடினமான கட்டமைப்பு கிடைக்கிறது, இதன் வலிமை ஃபைபரின் வகை, நோக்குநிலை மற்றும் ஃபைபர்கள் ரெசினுடன் எவ்வளவு நன்றாக பிணைக்கப்படுகின்றன என்பதை பொறுத்தது. இந்த காம்போசிட்கள் உலோகங்கள் அல்ல — எனவே நீங்கள் ஒருபோதும் யோசித்திருந்தால், கார்பன் ஃபைபர் ஒரு உலோகமா ? பதில் இல்லை; இது ஒரு அலோக காம்போசிட் பொருள் ஆகும், இது குறிப்பிட்ட செயல்திறன் தேவைகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது ( சயின்ஸ்டைரக்ட் ).
அலுமினியம் மற்றும் அதன் 6xxx உலோகக்கலவைகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன
மறுபுறம், அலுமினியம் என்பது ஒரு உலோக தனிமமாகும், இதன் குறைந்த அடர்த்தி, நெகிழ்ச்சி மற்றும் பல்துறை பயன்பாடுகளுக்காக இது மதிப்புமிக்கதாக கருதப்படுகிறது. மெக்னீசியம் மற்றும் சிலிக்கான் போன்ற தனிமங்களுடன் சேர்த்து உருவாக்கப்படும் உலோகக் கலவையான 6xxx தொடரில் (எ.கா. 6061) இதன் வலிமை மேலும் அதிகரிக்கிறது மற்றும் பொறியியல் பயன்பாடுகளுக்கு மேலும் பயனுள்ளதாகிறது. அலுமினியம் உலோகக் கலவைகளின் பண்புகள் அவற்றின் கூறுபாடு மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை ("செறிவு") ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, இதன் மூலம் வலிமை, வடிவமைக்கும் தன்மை மற்றும் பொருத்தமைப்புத் தன்மையை சரியாக கட்டுப்படுத்த முடியும். விக்கிபீடியா: 6061 அலுமினியம் உலோகக் கலவை ).
அனிசோட்ரோப்பி மற்றும் ஐசோட்ரோப்பி விளக்கம்
இங்குதான் உண்மையான வடிவமைப்பு தொடர்பான தெரிவுகள் தொடங்குகின்றன. அலுமினியம் என்பது ஐசோட்ரோப்பிக் : இதன் இயந்திர பண்புகள் - வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை போன்றவை - அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். அதாவது எந்த சுமையை சந்திக்கும் போதும் அது எவ்வாறு செயல்படும் என்பதை நீங்கள் கணிக்க முடியும், இதனால் பொறியாளர்கள் நம்பிக்கையுடன் வடிவமைப்பதற்கு இது எளிதாக்குகிறது.
கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளோ அனிசோட்ரோப்பிக் . இவற்றின் பண்புகள் நார்களின் திசையைப் பொறுத்து மாறுபடும். ஒரு மிதிவண்டி சட்டத்தின் நீளத்திற்கு நார்களை அமைக்கவும், அந்த திசையில் அதிகபட்ச கடினத்தன்மையையும் வலிமையையும் பெறுங்கள்-ஆனால் அதற்கு குறைவாக இருக்கும். இந்த திசைசார் நடவடிக்கை வடிவமைப்பாளர்களை ஒரு பகுதியை குறிப்பிட்ட சுமைகளுக்கு ஏற்ப செயல்பாட்டிற்கு கொண்டு வர அனுமதிக்கிறது, ஆனால் பகுப்பாய்வு மற்றும் உற்பத்தி மிகவும் சிக்கலானது என்பதையும் இது அர்த்தமாக்குகிறது. ஒரு இணைப்பு அலுமினியம் சர்ச்சையில், இந்த அனிசோட்ரோபி ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகவும் சவாலாகவும் உள்ளது.
செயல்திறனை வைத்து தேர்வு செய்தல்
எனவே, உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு இடையே எவ்வாறு முடிவெடுப்பது அலுமினியம் மற்றும் கார்பன் ஃபைபர் ? இது பொருளை வேலைக்கு பொருத்துவதில் தான் முடிகிறது. கருதுக:
-
பொருள் வரையறைகள்:
– கார்பன் ஃபைபர் கலவை: உயர் வலிமை, லேசான, அனிசோட்ரோபிக் பொருள், ரெசின் மெட்ரிக்ஸில் கார்பன் நார்களால் ஆனது.
– அலுமினியம் உலோகக்கலவை: சம அளவு உலோகம், உலோகக்கலவையும் வெப்பமும் கட்டுப்படுத்தும் பண்புகள். -
சாதாரண பயன்பாடுகள்:
– கார்பன் ஃபைபர்: வானூர்தி உறைகள், உயர் தர ஆட்டோமொபைல் பேனல்கள், இரு சக்கர வாகன செங்குத்துகள், விளையாட்டு பொருட்கள்.
– அலுமினியம்: அமைப்பு குறுக்கு பார்கள், ஆட்டோமொபைல் செங்குத்துகள், விமான மேற்பரப்புகள், பொதுநோக்கு திசை வழியானவை. -
வடிவமைப்பு குறிப்புகள்:
– கார்பன் ஃபைபர்: தன்மை மாற்றக்கூடிய கடினத்தன்மை, குறைந்த எடை, ஆனால் கவனமான அடுக்கு அமைப்பும் தரக்கட்டுப்பாடும் தேவை.
– அலுமினியம்: துல்லியமான பண்புகள், குறுகிய ஒதுக்கீடுகள், உருவாக்கவும் இயந்திரம் செய்யவும் எளிதானது, நம்பகமான விநியோக சங்கிலிகள்.
கலப்பின அடுக்குகள் திசைசார் கடினத்தன்மைக்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்படலாம், அதே நேரத்தில் அலுமினியம் சம அளவு தன்மை மற்றும் குறுகிய ஒதுக்கீடுகளை வழங்கும்.
குறிப்பிட்டு கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் ஒன்று மற்றொன்றை விட "சிறந்தது" என்பது அல்ல. இது பின்னால் உள்ள அறிவியலைப் புரிந்துகொள்வது பற்றியது கார்பன் ஃபைபர் காம்போசிட் என்றால் என்ன மற்றும் அலுமினியம் போன்ற ஐசோட்ரோபிக் உலோகங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, பின்னர் உங்கள் செயல்திறன், செலவு மற்றும் உற்பத்தி தேவைகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுப்பது. வலிமை, அடர்த்தி மற்றும் செலவு போன்ற அளவிடக்கூடிய பண்புகளை நாம் பார்க்கும்போது, இந்த அடிப்படை வேறுபாடுகள் ஆட்டோமொபைல், ஏரோஸ்பேஸ் மற்றும் சைக்கிள் வடிவமைப்பில் உண்மையான உலக முடிவுகளை எவ்வாறு வடிவமைக்கின்றன என்பதை நீங்கள் காண்பீர்கள்.
வடிவமைப்புத் தேர்வுகளை இயக்குகின்ற இயந்திர பண்புகள்
நீங்கள் அளவிடுகையில் கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் உங்கள் அடுத்த திட்டத்தில், எண்கள் முக்கியம். ஆனால் எந்த எண்கள்? அந்த புள்ளிவிவரங்களை எப்படி நிஜ உலக வடிவமைப்பில் மாற்ற முடியும்? இந்த இரண்டு பொறியியல் மூலப்பொருட்களுக்கிடையில் ஆப்பிள்-ஆப்பிள் ஒப்பீடுகளை செய்ய முடியும் என்பதற்காக, மிக முக்கியமான இயந்திர பண்புகளை உடைப்போம்.
இழுவிசை மற்றும் இலாப அடிப்படைகள்
நீங்கள் ஒரு மிதிவண்டி சட்டத்தை நீட்டுவதையோ அல்லது விமானத்தின் ஸ்பாரை (spar) லோடு செய்வதையோ கற்பனை செய்து பாருங்கள் – பொருள் நிரந்தரமாக நீண்டு கொண்டே போவதற்கு முன்னரோ அல்லது உடைந்து போவதற்கு முன்னரோ எவ்வளவு லோடை தாங்க முடியும் என்பதை இழுவிசை மற்றும் விளைவு வலிமைகள் குறிப்பிடுகின்றன. இதற்காக கார்பன் ஃபைபர் இழுவிசை வலிமை , ஃபைபர் திசையில் சோதிக்கப்படும் ஒரு திசையிலான (unidirectional) லேமினேட்டுகள் சுமார் 1220 MPa (மெகாபாஸ்கல்) மதிப்புகளை எட்டலாம், அதே நேரத்தில் குறுக்கு விநியோகம் (cross-ply) மற்றும் குவாசி-ஐசட்ரோபிக் (quasi-isotropic) லேமினேட்டுகள் குறைந்த மதிப்புகளை காட்டும், பெரும்பாலும் 360–860 MPa க்குள் – இது ஃபைபர் திசை, ரெசின் மற்றும் லேமினேட் அமைப்பை பொறுத்து அமையும்.
இது 6061 அலுமினியம் விளைவு வலிமை , T6 டெம்பருக்கான சாதாரண மதிப்புகள் சுமார் 276 MPa , அதன் அடிமைத்தன்மை வலிமை தோராயமாக 310 MPa . அ அலுமினியம் 6061 T6 இன் விசை அழுத்தம் சரியான மற்றும் துல்லியமான செயல்பாட்டை விரும்பும் வடிவமைப்புகளுக்கு இதனை முதன்மை தெரிவாக ஆக்குகின்றது.
நெகிழ்ச்சி மற்றும் கடினத்தன்மை இலக்குகள்
கடினத்தன்மை - ஒரு பொருள் வளைவு அல்லது நீட்டிப்பிற்கு எவ்வளவு எதிர்ப்பு காட்டுகின்றது - அதன் நெகிழ்ச்சியை பொறுத்தது. இங்குதான் கார்பன் ஃபைபரின் இழுவிசை நெகிழ்ச்சி முக்கியத்துவம் பெறுகின்றது. ஃபைபர் திசையில், கார்பன்/எப்பாக்ஸி லேமினேட்டுகள் யங் மாடுலஸ் மதிப்புகளை அடையலாம் 98–115 கிகாபாஸ்கல் ஒரு திசையில் அமைந்த அடுக்குகளுக்கு, குறுக்குவழி மற்றும் திசைசாரா அடுக்குகள் பொதுவாக 43–74 கிகாபாஸ்கல் .
இதை 6061-டி6 அலுமினியத்தின் யங் மடலஸுடன் இணைத்து பார்க்கவும், இது சுமார் 69–72 கிகாபாஸ்கல் —மற்றும் முக்கியமாக, இந்த மதிப்பு அனைத்து திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் (திசைசாரா). இதன் பொருட்டு அலுமினியத்தின் கடினத்தன்மையை கணித்து வடிவமைக்க முடியும், கார்பன் ஃபைபரின் கடினத்தன்மை உங்கள் ஃபைபர்களை எவ்வாறு நோக்குநிலை செய்கிறீர்கள் மற்றும் லாமினேட்டை எவ்வாறு உருவாக்குகிறீர்கள் என்பதை பொறுத்தது.
அடர்த்தி மற்றும் தனித்துவமான வலிமை ஒப்பீடுகள்
எடை பெரும்பாலும் முடிவெடுக்கும் காரணியாக இருக்கிறது கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் விவாதங்கள். For கார்பன் ஃபைபர் அடர்த்தி , சாதாரண மதிப்புகள் 1.6–1.8 g/cm³ , அதிகாரம் அடர்த்தி அலுமினியம் 6061 T6 இது சுமார் 2.70 கிராம்/செ.மீ³ (செயல்திறன் கொண்ட கலவைகள் ). அமைப்பின் திசைசார் வலிமைக்காக இன்னும் செயல்பாடு பெறாமலேயே கார்பன் ஃபைபர் கலவைகளுக்கு 30–40% எடை குறைப்பு இதில் அடங்கும்.
ஆனால் “குறிப்பிட்ட வலிமை” — வலிமையை அடர்த்தியால் வகுத்தால் — முழுமையான கதையை வழங்கும். குறைந்த எடையில் அதிக வலிமையை வழங்கும் கார்பன் ஃபைபரின் குறிப்பிடத்தக்க வலிமை, குறிப்பாக ஒரு திசையில் பயன்பாடுகளில் மிகச் சிறப்பாக இருக்கும். அலுமினியத்தின் நன்மை என்னவென்றால், அனைத்து திசைகளிலும் மற்றும் பல்வேறு சுமை சூழ்நிலைகளில் அதன் தொடர்ந்து நன்கு புரிந்து கொள்ளப்பட்ட நடத்தை.
| செயல்பாடு | கார்பன் ஃபைபர் கலவை * | 6061-T6 அலுமினியம் | அலகுகள் / தரம் |
|---|---|---|---|
| இழுவிசை வலிமை (0° UD) | ~1220 MPa | ~310 MPa | ASTM D3039 / ASTM E8 |
| இழுவிசை வலிமை (குவாசி-ஐசோ) | ~360–860 MPa | ~310 MPa | ASTM D3039 / ASTM E8 |
| ஓரம் வலிமை | N/A (நெகிழ்வில்லாதது, ஓரமில்லை) | ~276 MPa | ASTM D3039 / ASTM E8 |
| யங் மடலஸ் (0° UD) | 98–115 கிகாபாஸ்கல் | 69–72 கிகாபாஸ்கல் | ASTM D3039 / ASTM E111 |
| யங் மடலஸ் (குவாசி-ஐசோ) | ~43–74 GPa | 69–72 கிகாபாஸ்கல் | ASTM D3039 / ASTM E111 |
| DENSITY | 1.6–1.8 g/cm³ | 2.70 கிராம்/செ.மீ³ | ASTM D792 |
*மதிப்புகள் நார் வகை, மேட்ரிக்ஸ், லே அப் மற்றும் சோதனை திசையை பொறுத்து மிகவும் மாறுபடும்
லாமினேட் அட்டவணை ஏன் முக்கியம்?
சங்கீதம் சிக்கலானதாக தெரிகிறதா? இதோ முக்கியமான விஷயம்: கார்பன் ஃபைபருடன், நீங்கள் படிகளை எவ்வாறு அடுக்குகிறீர்கள் மற்றும் படிகளின் திசையை நிர்ணயிப்பது - இது லாமினேட் அட்டவணை —இது இயந்திர பண்புகளை மிகவும் மாற்றியமைக்கின்றது. ஒரு திசையில் அமைக்கப்பட்ட அடுக்கு (unidirectional layup) ஒரு திசையில் அதிகபட்ச செயல்திறனை வழங்குகின்றது, அதே நேரத்தில் குறுக்கு அமைப்பு (cross-ply) அல்லது தோற்ற சம திசையில்லா (quasi-isotropic) அடுக்குகள் பல திசைகளில் சிறப்பான செயல்திறனுக்காக சில உச்ச வலிமையை தியாகம் செய்கின்றது ( MDPI: Ogunleye et al. ).
அலுமினியத்திற்கு, கதை எளிமையானது. உலோகக்கலவையும், வகையும் (6061-T6 போன்ற) இயந்திர பண்புகளை தீர்மானிக்கின்றது, மேலும் தரவுத்தாளில் காணும் எண்கள் அனைத்து திசைகளிலும் பொருந்தும். இதனால்தான் அலுமினியம் 6061 இன் யங் மாடுலஸ் மற்றும் 6061 அலுமினியம் விளைவு வலிமை பொறியியல் கணக்கீடுகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
-
கூட்டமைப்பு பொருட்களுக்கு சோதனை நடத்தும் திசை முக்கியமானது:
- இழையின் திசையில் (0° UD) பண்புகள் அதிகபட்சமாக இருக்கும்
- வலிமையும், விறைப்புத்தன்மையும் அசல் திசையிலிருந்து விலகிய திசைகளிலோ அல்லது பல திசைகளில் அமைக்கப்பட்ட அடுக்குகளிலோ குறைகின்றது
-
அலுமினியம் சம திசையில்லாது (isotropic):
- அனைத்து திசைகளிலும் பண்புகள் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்
- வடிவமைப்பு கணக்கீடுகள் எளிமையானது
கார்பன் ஃபைபருக்கு, குறிப்பிட்ட சுமைகளுக்கு ஏற்ப அடுக்கு வரிசை மற்றும் ஃபைபர் திசையை சரிசெய்யலாம், ஆனால் எப்போதும் சோதனை திசை மற்றும் லே அப் விவரங்களை சரிபார்க்கவும். அலுமினியத்திற்கு, உங்கள் உலோகக்கலவை மற்றும் டெம்பருக்கான வெளியிடப்பட்ட மதிப்புகளை நம்பலாம், மேலும் ASTM/ISO சோதனை தரநிலைகளுடன் உறுதிப்படுத்தவும்.
சுருக்கமாக கூறினால், ஒப்பிடும் போது கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் , உங்கள் கண்களுக்கு தெரியும் மெகானிக்கல் பண்புகள் அனைத்தும் சில தொடக்க புள்ளிகள் மட்டுமே. காம்போசிட்களுக்கு, எப்போதும் லாமினேட் அட்டவணை மற்றும் சோதனை திசையை குறிப்பிடவும். உலோகங்களுக்கு, உலோகக்கலவை மற்றும் டெம்பரை உறுதிப்படுத்தவும். இது உங்களை அடுத்த கட்டத்திற்கு தயார் செய்கிறது: உங்கள் உண்மையான வடிவமைப்பிற்கு எடை மற்றும் கடினத்தன்மை மதிப்பீடுகளை இந்த எண்களிலிருந்து மொழிபெயர்ப்பதற்கு.
எடை மற்றும் கடினத்தன்மை அளவீடுகள் எளிமையாக்கப்பட்டன
கார்பன் ஃபைபர் பைக் பிரேம் அலுமினியத்துடன் ஒப்பிடும் போது ஏன் மிக லேசாக உணர்கிறது என்று எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? அல்லது ஒரு பாகத்தின் எடை மற்றும் கடினத்தன்மையை எஞ்சினியர்கள் எவ்வாறு மதிப்பிடுகின்றனர் என்பதில் நீங்கள் முக்கியமான படிகளை நடத்தலாம் கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் எடை , இந்த கணக்கீடுகள் நடைமுறை வடிவமைப்பு தேர்வுகளை எவ்வாறு வடிவமைக்கின்றன என்பதை பாருங்கள்.
விரைவான எடை மதிப்பீட்டு முறை
நீங்கள் ஒரு தட்டையான பேனல் அல்லது ஒரு எளிய பீம் வடிவமைக்கின்றீர்கள் என்று கற்பனை செய்யுங்கள். ஒரே அளவிலான பாகத்திற்கு அலுமினியம் அல்லது கார்பன் ஃபைபரின் எடையை மதிப்பிட உங்களுக்கு இரண்டு விஷயங்கள் மட்டுமே தேவைப்படும்: பொருளின் அடர்த்தி மற்றும் பாகத்தின் கனஅளவு.
-
பாகத்தின் கனஅளவை கணக்கிடுதல்:
ஒரு செவ்வக தகட்டிற்கு, அது நீளம் × அகலம் × தடிமன் . -
பொருளின் அடர்த்தியை கண்டறியவும்:
- அலுமினியம் (6061): பற்றி 2.7 கிராம்/செ.மீ³
- கார்பன் ஃபைபர் கலவை: பற்றி 1.55–1.6 கிராம்/செ.மீ³ (70/30 இழை/ரெசின் அமைப்புகளுக்கு வழக்கமானது)
-
கன அளவை அடர்த்தியால் பெருக்கவும்: இது ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் எடையை வழங்கும். எடுத்துக்காட்டாக, 6 மி.மீ தடிமன் கொண்ட 1 மீ² பலகத்திற்கு:
- கன அளவு = 1 மீ² × 0.006 மீ = 0.006 மீ³
- எடை (அலுமினியம்) = 0.006 மீ³ × 2,700 கிகி/மீ³ = 16.2 கிகி
- எடை (கார்பன் ஃபைபர் கலவை) = 0.006 மீ³ × 1,550 கிகி/மீ³ = 9.3 கிகி
எனவே, ஒரே அளவில் கார்பன் ஃபைபர் அலுமினியத்தை விட லேசானது சுமார் 42%.
அது பதிலளிப்பதற்கான அடிப்படை பணிநிலைமையாகும், " அலுமினியத்தின் எடை எவ்வளவு " மற்றும் " கார்பன் ஃபைபரின் எடை எவ்வளவு " கொடுக்கப்பட்ட பாகத்தின் அளவிற்கு.
கடினத்தன்மை அளவீட்டிற்கான வழிகாட்டி
எடை மட்டுமல்லாமல் - உங்கள் பாகம் போதுமான கடினத்தன்மையுடனும் இருக்க வேண்டும். கடினத்தன்மை இலக்குகளை பொறுத்து தடிமனை அளவீடு செய்வதற்கான எளிய முறை இது:
- உங்கள் சுமை வழக்கை வரையறுக்கவும்: உங்கள் பாகம் தாங்க வேண்டிய விசை அல்லது வளைவு எவ்வளவு?
- பாதுகாப்பு காரணியையும் இலக்கு அதிகபட்ச வளைவையும் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
-
பொருளின் தடிமனை (கடினத்தன்மை) பயன்படுத்தவும்:
- அலுமினியம் 6061-T6: யங் தடிமன் ≈ 69–72 GPa
- கார்பன் ஃபைபர் கலவை: மதிப்புகள் மாறுபடும்; ஓரளவு சம திசையிலான அமைப்புகளுக்கு, 43–74 GPa; ஒரு திசையில் செலுத்தப்பட்டவைக்கு, அதிகபட்சமாக 98–115 GPa வரை
- பீம் அல்லது தகட்டின் கடினத்தன்மை சூத்திரத்தை பயன்படுத்தவும்: எளிய ஆதரவு பீமுக்கு, விலக்கம் δ = (சுமை × நீளம்³) / (48 × தடிமன் × நிலைமத்திருப்பு). ஒரு தகட்டிற்கு, இதேபோன்ற சூத்திரங்கள் பொருந்தும்.
- தடிமனை மீண்டும் மீண்டும் செயல்படுத்தவும்: கணக்கிடப்பட்ட விலக்கம் உங்கள் இலக்குக்குள் வரும் வரை தடிமனை அதிகரிக்கவும். கார்பன் ஃபைபருக்கு, சிறந்த முடிவுகளுக்காக முதன்மை சுமையுடன் இழைகளை சீரமைக்க மறக்க வேண்டாம்.
கூட்டுப்பொருள்களுக்கு சுமை திசையில் கடினத்தன்மையை பொருத்தவும்; மெல்லிய அலுமினியம் பிரிவுகளுக்கு வளைவு நிலையை சரிபார்க்கவும்.
அலுமினியம் அளவில் வெல்லும் போது
கார்பன் ஃபைபர் பெரும்பாலும் எடையில் வெற்றி பெற்றாலும், அலுமினியம் சில நேரங்களில் சிறந்த தேர்வாக இருக்கலாம்:
- உங்களுக்கு மிகவும் மெல்லிய சுவர்கள் தேவைப்பட்டால் (அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன்களை நம்பகமாக மெல்லியதாக உருவாக்க முடியும், ஆனால் கார்பன் ஃபைபருக்கு குறைந்தபட்ச பிளை எண்ணிக்கை தேவை)
- சுமை பல திசைகளில் இருந்து வரும் போதும், ஐசோட்ரோபிக் பண்புகள் அவசியம் தேவைப்படும் போதும்
- உற்பத்தி கட்டுப்பாடுகள் அல்லது இணைப்பு தேவைகள் உலோகத்தை ஆதரிக்கும் போது
-
தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்:
- காம்போசிட்களில் அச்சிலிருந்து விலகிய சுமைகளை புறக்கணித்தல் (ஃபைபர் திசையிலிருந்து விலகியதும் கடினத்தன்மை வேகமாக குறைகிறது)
- ஃபாஸ்டனர்-பேரிங் மற்றும் ஓரத்தில் உள்ள அழுத்தங்களை கவனிக்காமல் இருத்தல்
- அனைத்து கார்பன் ஃபைபர் லே-அப்களும் சமமாக இலேசானவை என எடுத்துக்கொள்ளாதீர்கள் – ரெசின்-ரிச் அல்லது தடிமனான லாமினேட்கள் எடையை அதிகரிக்கலாம்
- உற்பத்தி தன்மையை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாதீர்கள்: கார்பன் ஃபைபருக்கு குறைந்தபட்ச பிளை எண்ணிக்கை தேவை; அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன்களுக்கு குறைந்தபட்ச சுவர் தடிமன் தேவை
சுருக்கமாக, மதிப்பீடு செய்தலில் கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியத்தின் எடை அடர்த்தி மற்றும் கன அளவுடன் நேர்மையானது, ஆனால் கடினத்தன்மை மற்றும் உற்பத்தி சாத்தியத்தை பொருத்து லே அப் (layup), தடிமன் மற்றும் அமைப்பு வடிவமைப்பில் கவனம் செலுத்த வேண்டும். நீங்கள் 'பென்சில் மேத்' (pencil math) இலிருந்து செயல்பாடு வடிவமைப்பிற்கு செல்லும் போது, உங்கள் மதிப்பீடுகளை உண்மையான பொருள் மாதிரிகளுடன் சரிபார்க்கவும், உற்பத்தி கட்டுப்பாடுகளை ஆரம்பத்திலேயே கருத்தில் கொள்ளவும். அடுத்து, உங்கள் இறுதி பொருள் தேர்வை வடிவமைக்கும் உற்பத்தி யதார்த்தங்களை பார்ப்போம் - உருவாக்கம், இணைப்பு மற்றும் பொறுப்புத்தன்மை போன்றவை.
உற்பத்தி முறைகள் மற்றும் விட்டுக்கொடுத்தல்
நீங்கள் எடை போடும் போது கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் உங்கள் அடுத்த பாகத்திற்கு, பொருள் தரவுகள் மட்டுமல்லாமல் - ஒவ்வொன்றும் எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகிறது, மற்றும் அது செலவு, தரம் மற்றும் வேகத்திற்கு என்ன பொருள் தருகிறது என்பதும் முக்கியம். ஒரு கார்பன் ஃபைபர் கூட்டு தகடு ஏன் மிகவும் விலை உயர்ந்ததாக இருக்கலாம், அல்லது ஏன் அலுமினியம் பெருமளவில் உற்பத்தியில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது என்று நீங்கள் ஒருபோதும் யோசித்ததுண்டா? உங்கள் வடிவமைப்பையும், உங்கள் லாபத்தையும் விரிவாக்கும் உலக உற்பத்தி முறைகளை பார்க்கலாம்.
கூட்டு லே அப் (layup) மற்றும் கியூரிங் (curing) விருப்பங்கள்
நீங்கள் ஒரு கஸ்டம் பைக் போடியையோ அல்லது ஒரு பந்தய கார் பேனலையோ உருவாக்கி கொண்டிருக்கிறீர்கள் என கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். கார்பன் நார் கலப்பின உற்பத்தி கார்பன் நாரின் தாள்கள் அல்லது துணிகளை அடுக்கி, அவற்றை ரெசினுடன் நனைத்து, பின்னர் ஒரு உறுதியான, இலகுரக பாகமாக அவற்றை உறுதிப்படுத்துவதன் மூலம் தொடங்குகிறது. ஆனால் நீங்கள் தேர்வுசெய்யும் முறை அனைத்தையும் மாற்றுகிறது:
| அறிவு | ஓரங்களைத் தாங்கும் திறன் | கருவி செலவு | சுழற்சி நேரம் / உணர்திறன் | பொதுவான குறைபாடுகள் |
|---|---|---|---|---|
| கைமுறை அடுக்குதல் / திறந்த வார்ப்பு | குறைவு (±1–2 மி.மீ) | குறைவு | நீண்ட குணப்படுத்துதல், அறை வெப்பநிலை | காற்றிடைவெளிகள், ரெசின்-செறிவு மண்டலங்கள் |
| வெற்றிட கைமுறை / ஊட்டமளித்தல் | மிதமானது (±0.5–1 மி.மீ) | சரி | மிதமான, கசிவுகளுக்கு உணர்திறன் உடையது | காலியிடங்கள், வறண்ட பகுதிகள், வளைவு |
| ஆடுக்ளேவ் கியூர் (பிரெப்ரெக்) | அதிகம் (±0.2–0.5 mm) | உயர் | நீண்ட, உயர் வெப்பநிலை/அழுத்தம் | படலம் பிரிதல், துளைத்தன்மை |
| ரெசின் டிரான்ஸ்பர் மோல்டிங் (RTM) | அதிகம் (±0.2–0.5 mm) | உயர் | மிதமான, ரெசின் ஓட்ட கட்டுப்பாடு | முழுமையாக நிரப்பப்படாமல், காலியிடங்கள் |
ஹேண்ட் லேஅப் புரோடோடைப்புகளுக்கு அல்லது தனித்துவமான வடிவங்களுக்கு ஏற்றது, ஆனால் அதிகமான பொறுப்பின்மை மற்றும் நீண்ட சுழற்சி நேரங்களுடன் வருகிறது. வாக்கியம் பேக்கிங் மற்றும் ஊட்டுதல் இழை சுருக்கத்தை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் காலியிடங்களைக் குறைக்கிறது, இதனால் இடைநிலை-அளவு, சிக்கலான பாகங்களுக்கு ஏற்றதாக இருக்கிறது. விமானப்படை தர கார்பன் ஃபைபர் கூட்டு தகடுகளுக்கு பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படும் ஆடுக்ளேவ் கியூரிங் சிறந்த ஒருமைப்பாடு மற்றும் வலிமையை வழங்குகிறது, ஆனால் மிகவும் அதிகமான செலவு மற்றும் நீண்ட தலைமை நேரங்களுடன்.
அலுமினியத்திற்கான எக்ஸ்ட்ரூஷன், மெஷினிங் மற்றும் வெல்டிங்
அலுமினியம் திறனை மாற்றவும், கதை வேகம், துல்லியம் மற்றும் ஸ்கேலபிலிட்டி பற்றியது. 6061 போன்ற 6xxx அலோய்களுக்கு பொதுவான வழி எக்ஸ்ட்ரூஷன் - சூடான அலுமினியத்தை வடிவமைக்கப்பட்ட டை வழியாக தள்ளி நீண்ட, தொடர்ந்து சுயவிவரங்களை உருவாக்குதல். ஒரு கஸ்டம் பிராக்கெட் அல்லது என்க்ளோசர் தேவையா? CNC மெஷினிங் டைட் டாலரன்சுகளுடன் பில்லெட் அல்லது எக்ஸ்ட்ரூடெட் ஸ்டாக்கிலிருந்து சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்குகிறது. வெல்டிங் மற்றும் ஃபார்மிங் உங்களை இறுதி பொருத்தங்களாக அலுமினியத்தை இணைக்கவோ அல்லது வளைக்கவோ அனுமதிக்கிறது.
| அறிவு | ஓரங்களைத் தாங்கும் திறன் | கருவி செலவு | சுழற்சி நேரம் / உணர்திறன் | பொதுவான குறைபாடுகள் |
|---|---|---|---|---|
| Extrusion | அதிகம் (±0.1–0.5 மிமீ) | சரி | வேகமானது, டை அழிவு, வெப்பநிலை உணர்திறன் | திரிபு, மேற்பரப்பு கோடுகள் |
| CNC செயலாற்று | மிக அதிகம் (±0.02–0.1 மிமீ) | பார்ட்டிற்கு குறைவு, சிக்கலானவற்றிற்கு அதிகம் | வேகமானது, டூல் அழிவு, சிப் கட்டுப்பாடு | டூல் குறிகள், பர்ஸ் |
| சுவாரசிப்பு | மிதமானது (±0.5–1 மி.மீ) | குறைவு | வேகமானது, வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் | திரிபு, விரிசல் |
| உருவாக்கம் / வளைப்பு | மிதமானது (±0.5–1 மி.மீ) | குறைவு | விரைவான, திரும்ப நேராவது | சுருக்கம், மெல்லியதாக்குதல் |
அலுமினியத்தின் 6061 இழுவை வலிமை மற்றும் 6061 டி6 அலுமினியம் வெட்டு மடிப்பு மாடுலஸ் உருவாக்கத்தின் போதும் செயற்கை செய்யும் போதும் நிலையாக இருக்கும், ஆனால் வெல்டிங் இடத்தில் உள்ள வலிமையை குறைக்கலாம். தி அலுமினியம் உருகும் நிலை 6061 (தோராயமாக 580–650°C) இணைப்பு மற்றும் வெப்ப சிகிச்சைக்கும் வரம்புகளை நிர்ணயிக்கிறது.
இணைப்பு மற்றும் பிணைப்பு தெரிவுகள்
உங்கள் பாகங்களை நீங்கள் எவ்வாறு சேர்க்கின்றீர்கள்? கார்பன் ஃபைபருக்கு, ஒட்டும் பொருள்களும் இயந்திர பாகங்களும் பொதுவானவை, ஆனால் லேமினேட்டை நசுக்காமல் பாதுகாக்க கூடிய வடிவமைப்பு தேவை. கார்பன் ஃபைபர் வீனர் டிரிம்கள் மற்றும் பேனல்களுக்கு பெரும்பாலும் சிறப்பு பந்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அலுமினியத்திற்கு, வெல்டிங், ரிவெட்டிங் மற்றும் போல்டிங் நிரூபிக்கப்பட்ட, அளவிடக்கூடிய முறைகள் - வெப்ப உள்ளீடு மற்றும் இணைப்பு வடிவமைப்பை பலப்பமாக வைத்திருக்க கண்காணிக்கவும்.
குறைபாடுகள், தாங்கும் தன்மை, தலைமை நேரம்
சங்கீர்ணமாக தெரிகிறதா? என்ன தவறு நடக்கலாம் மற்றும் அதை எப்போது கண்டறிய வேண்டும் என்பதை குறிப்பாக பார்க்கலாம்:
-
கார்பன் ஃபைபர் கலப்பின உற்பத்தி:
- மோசமான ரெசின் ஓட்டம் அல்லது சிக்கிய காற்றிலிருந்து காலியிடங்கள் மற்றும் துளையுடைமை
- சரியாக குணப்படுத்தாமல் அல்லது தாக்கத்திலிருந்து பிரிதல்
- சீரற்ற குணப்படுத்துதல் அல்லது ஃபைபர் இழுப்பிலிருந்து அளவில் வளைவு
- ஆய்வு அறிகுறிகள்: தட்டும் சோதனைகள், பரவலான ஒலி, மேற்பரப்பு முடிக்கும் பார்வை சரிபார்ப்பு
-
அலுமினியம் செயலாக்கம்:
- வடிவமைத்தல் அல்லது வெல்டிங் வெப்பத்திலிருந்து திரிபு
- வெல்டிங்கில் அல்லது கூர்மையான மூலைகளில் விரிசல்கள்
- டை அணிவிப்பு அல்லது மோசமான செயற்கை காரணமாக ஏற்படும் மேற்பரப்பு குறைபாடுகள்
- ஆய்வு குறிப்புகள்: வெல்டிங்கிற்கு டை பெனிட்ரெண்ட், அளவுரு சோதனைகள், கடினத்தன்மை சோதனைகள்
தொழில்முறை உற்பத்தி என்பது வடிவத்தை உருவாக்குவது மட்டுமல்ல, சரியான தாங்குதல்களை நோக்கி செல்வது, குறைபாடுகளை குறைப்பது, உங்கள் திட்டத்தை திட்டமிட்ட நேரத்திற்குள் முடிப்பதும் நிதியளவிற்குள் வைத்திருப்பதும் ஆகும்.
சுருக்கமாக சொல்வதென்றால், கார்பன் ஃபைபர் காம்போசிட் தகடு அலுமினியம் இடையேயான தேர்வு என்பது செயல்பாடு தொடர்பான தரவுகளை மட்டும் பொறுத்தது அல்ல. இது செயல்முறை உண்மைகளை பொறுத்தது: ஃபைபர் திசைமுகம், ரெசின் அமைப்பு, மற்றும் குரோமோசைக் சுழற்சி ஆகியவை காம்போசிட்டுகளுக்கான தரத்தையும் மீண்டும் மீண்டும் உற்பத்தியையும் எவ்வாறு பாதிக்கின்றது, மேலும் டை வடிவமைப்பு, சிப் கட்டுப்பாடு மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை ஆகியவை அலுமினியத்தின் முடிவுகளை எவ்வாறு வழிநடத்துகின்றது என்பதையும் பார்க்க வேண்டும். உங்கள் வடிவமைப்பு CAD இல் இருந்து உற்பத்தி தளத்திற்கு செல்லும் போது உயிர் வாழ்வதை உறுதிப்படுத்த, செயல்முறை திறன் வரைபடங்களை எப்போதும் சரிபாருங்கள், கூப்பன்களுடன் சரிபாருங்கள், மற்றும் வழங்குநர் தரவுத்தாள்களை ஆலோசிக்கவும். அடுத்ததாக, உங்கள் பாகத்தின் ஆயுள் காலத்தில் இந்த உற்பத்தி தேர்வுகள் எவ்வாறு வேலை செய்கின்றன என்பதை ஆராய்வோம் - சோர்வு, சுற்றுச்சூழல், மற்றும் பராமரிப்பு வழியாக.
நீடித்தன்மை, சோர்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் செயல்திறன்
சோர்வு மற்றும் நீண்டகால அழுத்தம்: ஒவ்வொரு பொருளும் எவ்வாறு தாங்குகின்றது
நீங்கள் நீண்டகாலப் பயன்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கும்போது, கார்பன் ஃபைபர் அலுமினியத்தை விட வலிமையானதா என்பது மட்டுமல்ல, அது எவ்வாறு ஆண்டுகளாக தொடர்ந்து நடைபெறும் அதிர்வுகள், சுமைகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை சந்திக்கின்றது என்பதும் கேள்வியாகும். கார்பன் கலவை மற்றும் அலுமினியம் தொடர்ந்து சிதைவுக்குள்ளாகும் போதும் உண்மையான சூழ்நிலைகளிலும் எவ்வாறு நடந்து கொள்கின்றது என்பதை ஆராய்வோம்.
-
கார்பன் ஃபைபரின் நன்மைகள் (சோர்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல்):
- சைக்கிள் சுமைகளுக்கு உட்படும் விமானப்படை மற்றும் வாகனத் துறைகளுக்கு முக்கியமான இழை திசையில் அருமையான சோர்வு எதிர்ப்புத்திறன்.
- இது துருப்பிடிக்காது; சாதாரண செந்துரு காரணமாக ஏற்படும் அழிவிலிருந்து நோய் எதிர்ப்புத்திறன் கொண்டது, பொதுவான கேள்விக்கு பதிலளிக்கிறது: கார்பன் ஃபைபர் துருப்பிடிக்குமா? லோகங்கள் துருப்பிடிக்கும் விதத்தில் இல்லை.
- பெரும்பாலான வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் சேதத்திற்கு மிகவும் எதிர்ப்புத்திறன் கொண்டது.
- குறைவு கார்பன் ஃபைபர் வெப்ப விரிவாக்கம் ; விரிவான வெப்பநிலை பகுதியில் அளவு நிலைத்தன்மை.
-
கார்பன் ஃபைபர் குறைபாடுகள் (களைப்பு & சூழல்):
- மேட்ரிக்ஸ் (ரெசின்) நீண்ட நேர UV, ஈரப்பதம் அல்லது வெப்ப வெளிப்பாடுகளுக்கு மங்கலாகலாம் - குறிப்பாக பாதுகாப்பாக இல்லாவிட்டால்.
- ரெசின்-செழிப்பான அல்லது அச்சு விலகிய மண்டலங்களில் தாக்கத்தினால் பிரிதல் மற்றும் சேதத்திற்கு உட்படக்கூடியது.
- ஃபைபரின் திசையில் களைப்பு ஆயுள் சிறப்பாக இருக்கும், ஆனால் இணைப்புகள், துளைகள் மற்றும் ரெசின்-ஆதிக்க பகுதிகள் நிலைத்தன்மையை குறைக்கலாம்.
-
அலுமினியம் நன்மைகள் (களைப்பு & சூழல்):
- களைப்பு நடவடிக்கை போக்குகள் பற்றி நன்கு அறியப்பட்டுள்ளது; வெடிப்பு தொடக்கம் மற்றும் வளர்ச்சி போக்குகள் நன்கு புரிந்து கொள்ளப்பட்டுள்ளது.
- பாதுகாப்பு பூச்சுகள் அல்லது ஆனோடைசிங் உடன் பல கொடிய சூழல்களை எதிர்க்கிறது.
- விரிவான வெப்பநிலை பகுதியில் நிலையான இயந்திர பண்புகள்.
-
அலுமினியம் குறைபாடுகள் (களைப்பு & சூழல்):
- உப்பு நீரில் அல்லது கார்பன் கலவைகளுடன் மின் தொடர்பில் இருக்கும் போது குறிப்பாக சேதமடையலாம்.
- சிறப்பாக கவனித்துக்கொள்ளப்படாவிட்டால், வெல்டிங் அல்லது நோட்ச்சிலிருந்து எஃகு விரிசல்கள் வளரலாம்.
- மேலும் வெப்ப விரிவாக்கம் வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு வெளிப்படும் பொருத்தங்களை பாதிக்கக்கூடிய கார்பன் ஃபைபரை விட குறைவானது
கார்பன் கலவைகள் துருப்பிடிக்காது, ஆனால் மேட்ரிக்ஸ்-சார்ந்த சிதைவு மற்றும் தாக்கத்தால் பிரிக்கப்படுவதற்கு ஆளாகலாம்; அலுமினியம் பல சூழல்களை எதிர்க்கிறது, ஆனால் கார்பன் தொடர்புடன் கூடிய சூழல்களில் துருப்பிடிக்காமல் பாதுகாப்பது அவசியம்.
வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம்: வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் விரிவாக்கம்
நீங்கள் எப்போதாவது பற்றி யோசித்தது உண்டா? கார்பன் ஃபைபரின் வெப்ப எதிர்ப்புத்திறன் அல்லது தரவு கார்பன் ஃபைபரின் உருகும் நிலை கார்பன் ஃபைபர்கள் தாங்களாகவே 3000°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையை தாங்கக்கூடியவையாக இருந்தாலும், உண்மையான கார்பன் ஃபைபரின் உருகும் வெப்பநிலை இது ரெசின் மேட்ரிக்ஸ்-க்குத் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக 200°C க்கு கீழே பயன்பாட்டை வரம்பிடுகிறது. மாறாக, அலுமினியம் அதன் உருகும் புள்ளி வரை (6061 உலோகக்கலவைகளுக்கு சுமார் 580–650°C) வலிமையாக இருக்கிறது, ஆனால் உயர் வெப்பநிலையில் மென்மையாகவும் வலிமையை இழக்கவும் செய்யலாம். இரு பொருள்களும் பெரும்பாலான சுழற்சி நிலைமைகளின் கீழ் நிலையாக இருக்கின்றன, ஆனால் உயர் வெப்ப சூழல்களுக்கு சிறப்பான ரெசின் தேர்வு காம்போசிட்களுக்கு அவசியம்.
கால்வானிக் சேதம்: கார்பனும் அலுமினியமும் சந்திக்கும் போது என்ன நடக்கிறது?
பல பொறியாளர்கள் எதிர்கொள்ளும் ஒரு சூழ்நிலை இது: உங்கள் ஒரே கூறுவில் இரு பொருள்களையும் பயன்படுத்த விரும்புகிறீர்கள். ஆனால் கார்பன் ஃபைபர் (மின் கடத்தி) மற்றும் அலுமினியம் (ஆனோடிக் மெட்டல்) இணைக்கப்பட்டு ஈரப்பதத்திற்கு ஆளாகும் போது, கால்வானிக் சேதம் ஏற்படலாம். இது அலுமினியத்தின் சேதத்தை முடுக்கி விடும், குறிப்பாக உப்புத்தன்மை அல்லது ஈரமான சூழலில் ( கார்சனிபீடியா ).
-
சேதத்தை குறைக்கும் நடவடிக்கைகள்:
- பொருள்களுக்கு இடையில் தடை திரைகள் அல்லது மின் கடத்தா பூச்சுகளை பயன்படுத்தவும்
- ஈரப்பதம் நுழைவதைத் தடுக்க பிரைமர்கள் மற்றும் சீலாந்த்களை பயன்படுத்தவும்
- காப்பு வாஷர்கள் அல்லது சவ்வுகளுடன் பின்னல் அமைப்பை கட்டுப்படுத்தவும்
- தொடர்ந்து பாதுகாப்பை பராமரிக்க ஃபாஸ்டெனர்களை சோதனை செய்து மீண்டும் டோர்க் செய்யவும்
ஆய்வு மற்றும் NDT உத்தி: பிரச்சினைகளை நேரத்திற்கு முன் கண்டறிதல்
தோல்வியடைவதற்கு முன் நீங்கள் பிரச்சினைகளை எவ்வாறு கண்டறிவீர்கள்? பொருள்கள் இரண்டும் முன்னெச்சரிக்கை ஆய்வினை பயன்பெறுகின்றன:
- கார்பன் ஃபைபர்: மேற்பரப்பு விரிசல்கள் அல்லது பிரிக்கப்பட்ட பகுதிகளுக்கான காட்சி சோதனை, தட்டும் சோதனை (மங்கிய இடங்களுக்கு கேட்க), உட்புற குறைபாடுகளை கண்டறிய சோதனை அல்ட்ராசோனிக் அல்லது தெர்மோகிராஃபி ( காம்போசிட்ஸ்வேர்ல்ட் ).
- அலுமினியம்: துருப்பிடித்தல் அல்லது விரிசல் விரிசல்களுக்கான காட்சி ஆய்வு, வெல்டுகளுக்கான டை பெனிட்ரெண்ட் சோதனை மற்றும் ஜாயிண்ட் டைட்னஸ் மற்றும் பொருத்தத்தின் தொடர்ந்து ஆடிட் செய்தல்.
இரண்டிற்கும், எப்போதும் செல்லுபடியாகும் தரநிலைகளையும் வழங்குநர் வழிகாட்டுதல்களையும் பின்பற்றவும் - பொதுவான தரநிலைகளை நம்ப வேண்டாம், குறிப்பாக வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் அல்லது கடுமையான சூழல்களை பொறுத்தவரை.
சுருக்கமாக, நீங்கள் நிலைமைத்தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் செயல்திறனை வைத்து கார்பன் ஃபைபரை அலுமினியத்துடன் ஒப்பிடும்போது, இரண்டுமே தனித்துவமான வலிமைகள் மற்றும் பலவீனங்களைக் கொண்டுள்ளன. கார்பன் ஃபைபர் துருப்பிடித்தல் மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பு (ஃபைபர் திசையில்) என்பது மிகப்பெரிய நன்மையாகும், ஆனால் மேட்ரிக்ஸ் அல்லது இணைப்பு தோல்விகளைத் தவிர்க்க பாதுகாப்பான ரெசின் மற்றும் லே-அப் தேர்வுகள் தேவைப்படுகின்றன. அலுமினியம் வலுவான, கணிசமான செயல்திறனை வழங்குகிறது, ஆனால் கார்பன் கலவைகளுடன் இணைக்கப்படும் போது அதனை துருப்பிடிப்பிலிருந்து பாதுகாக்க வேண்டும். அடுத்து, இந்த நிலைமைத்தன்மை காரணிகள் ஆயுட்காலச் செலவு, பழுதுபார்ப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மையில் எவ்வாறு பாதிக்கின்றது என்பதை பார்ப்போம்.
ஆயுட்காலச் செலவுகள், சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை மற்றும் ROI
கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் ஆகியவற்றிலிருந்து தேர்வு செய்யும்போது, அங்காடியில் குறித்த விலை என்பது தொடக்கம் மட்டுமே. ஒரு கார்பன் ஃபைபர் பாகமானது அலுமினியத்தின் சமமான பாகத்தை விட பல மடங்கு விலை கூடுதலாக இருப்பதற்கு என்ன காரணம்? அல்லது தயாரிப்பின் ஆயுட்காலத்தில் முதலீடு செய்யப்பட்ட பணம் எவ்வாறு சமன் செய்யப்படுகிறது? முதல் நிலை பொருட்கள், செயலாக்கம், பராமரிப்பு, சீரமைத்தல் மற்றும் தயாரிப்பின் ஆயுட்காலம் முடிவடைந்த பின் நடக்கும் உண்மை செலவுகளை பார்ப்போம்.
முதல் நிலை பொருட்கள் மற்றும் செயலாக்கச் செலவுகள்
முதலில், பெரிய கேள்வியை பார்ப்போம்: கார்பன் ஃபைபரின் விலை எவ்வளவு? விடை: அது தரம், செயல்முறை மற்றும் அளவை பொறுத்து மாறுபடும், ஆனால் கார்பன் ஃபைபர் எப்போதும் அலுமினியத்தை விட விலை கூடுதலாக உள்ளது. தொழில்துறை குறிப்புகளின் படி, அலுமினியம் சாதாரணமாக விலை $1.50 முதல் $2.00 வரை (ஒரு பவுண்டுக்கு) , அதிகாரம் கார்பன் ஃபைபர் பவுண்டுக்கான விலை - விமான தரத்திற்கு குறிப்பாக - வரம்பு $10 முதல் $20 அல்லது அதற்கு மேல் . அதன் பொருள் கார்பன் ஃபைபரின் செலவு பவுண்டுக்கு அலுமினியத்தை விட ஐந்து முதல் பத்து மடங்கு அதிகம்.
ஆனால் அது தொடக்கம் தான். கார்பன் ஃபைபருக்கான செயலாக்கச் செலவுகளும் அதிகம். கார்பன் ஃபைபர் பாகங்களை உற்பத்தி செய்வதில் கடின உழைப்பு தேவைப்படும் நிலைமை, ரெசின் ஊடுருவல் மற்றும் சில சமயங்களில் அதிக ஆற்றலை நுகரும் ஆட்டோக்ளேவ்களில் குணப்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும். வானொலி போக்குவரத்தில், மொத்த கூட்டுப் பாகத்தின் செலவில் 40% வரை உழைப்பு கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது, அலுமினியத்திற்கு 25% மட்டுமே. தானியங்கு ஃபைபர் இடுபொருள் மற்றும் பிற மேம்பட்ட முறைகள் உதவிகரமாக இருந்தாலும், கார்பன் ஃபைபரின் சிக்கலமைப்பு செலவை அதிகரிக்கிறது.
| செலவு கூறு | கார்பன் ஃபைபர் கூட்டுப்பொருள் | அலுமினியம் | குறிப்புகள் / சந்தேகம் |
|---|---|---|---|
| அசைவான அம்சம் | $10–$20+/lb | $1.50–$2.00+/lb | கார்பன் ஃபைபரின் விலை தரம் மற்றும் விநியோகஸ்தரை பொறுத்து மாறுபடும் |
| செயலாக்கம் / உழைப்பு | உயர் (கைமுறை அமைப்பு, குணப்படுத்துதல், தரநிர்ணயம்) | குறைவு–மிதம் (எக்ஸ்ட்ரூஷன், இயந்திர செயலாக்கம்) | கூட்டுப்பொருட்களுக்கு திறமை வாய்ந்த உழைப்பு, நீண்ட சுழற்சிகள் தேவை |
| கருவி தயாரிப்பு | உயர் (துல்லியமான செருகுநிலை வடிவங்கள், ஆட்டோகுளிவ்) | மிதமான (டைஸ், ஜிக்ஸ்) | தொழில்நுட்பச் செலவு உற்பத்தி அளவை பொறுத்து அமைகின்றது |
| கழிவு & மீண்டும் செயலாக்கம் | உயர் (குறைபாடுகள், கட்டுப்பாடான மீண்டும் செயலாக்கம்) | குறைவு–மிதம் (மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய கழிவு) | கலப்பின கழிவுகளை மீட்பது கடினம் |
| பரिपாலன | மிதமான-அதிகம் (சிறப்பு சீரமைப்பு) | குறைந்த-மிதமான (எளிய வெல்டிங்/பேட்ச்) | கலப்பினப் பொருட்கள் பெரும்பாலும் நிபுணர் சீரமைப்பை தேவைப்படுத்தும் |
| வாழ்வு முடிவு (EoL) | குறைந்த மறுசுழற்சி, அதிக கழிவு செலவு | மிகுந்த மறுசுழற்சி, குறைந்த EoL செலவு | அலுமினியம் EoL-ல் மதிப்பை பாதுகாத்து வைக்கிறது |
சீரமைப்பு மற்றும் மாற்று முடிவுகள்
நீங்கள் விமானங்களின் பயன்பாட்டையோ அல்லது உயர் தரமான மிதிவண்டிகளையோ நிர்வகிப்பதாக கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். கார்பன் ஃபைபர் பாகம் ஒன்று சேதமடைந்தால், சீரமைப்பது சிக்கலானதாகவும் செலவு மிகுந்ததாகவும் இருக்கலாம்—சில சமயங்களில் முழுமையான மாற்றமோ அல்லது நிபுணர் தலையீடோ தேவைப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, வானூர்தி போக்குவரத்தில் ஒரு CFRP ரோட்டார் பிளேடின் சீரமைப்பு அலுமினியம் பிளேடுகளுடன் ஒப்பிடும்போது மூன்று மடங்கு செலவாகலாம். மாறாக, அலுமினியம் மிகவும் தாங்கிக்கொள்ளக்கூடியது: குழிகளை தட்டி நேராக்கலாம், விரிசல்களை வெல்டிங் செய்யலாம், பாகங்களை விரைவாகவும் குறைந்த செலவிலும் சீரமைக்கலாம். இந்த வேறுபாடு கார்பன் ஃபைபருக்கு எதிர்பாராத நிலைமையையும், வாழ்வுத் தொடர்ச்சிக்கான அதிக செலவையும் உருவாக்கலாம், குறிப்பாக அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் அல்லது தாக்கத்திற்குள்ளாகும் சூழல்களில்.
முடிவில் மறுசுழற்சி மற்றும் மீட்புத்தன்மை
சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை இன்று மிகவும் முக்கியமானது. உங்கள் பாகம் அதன் பயனுள்ள ஆயுட்காலத்தை முடித்தவுடன் என்ன நடக்கிறது? அலுமினியம் இங்கு மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது - உற்பத்தி செய்யப்பட்ட அலுமினியத்தின் 75% மீண்டும் பயன்பாட்டில் உள்ளது, ஏனெனில் அதன் மறுசுழற்சி மிகவும் செயல்திறன் மிக்கது, அதன் ஆற்றல் முதலீட்டின் 95% வரை மீட்கிறது. அலுமினியத்தை மறுசுழற்சி செய்வது எளியது மற்றும் பரவலாக கிடைக்கிறது.
கார்பன் ஃபைபர் மறுசுழற்சி இன்னும் ஆரம்ப கட்டத்திலேயே உள்ளது. CFRP கழிவுகளில் சுமார் 30% மட்டுமே மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது, மேலும் அந்த செயல்முறை (அடிக்கடி வெப்ப மறுசுழற்சி) ஆற்றல் நுகர்வு அதிகம் கொண்டது மற்றும் குறைந்த தரத்திற்கு மட்டுமே பொருத்தமான ஃபைபர்களை வழங்குகிறது. முடிவில் கார்பன் ஃபைபரின் விலை குறைவு, மற்றும் அதன் புறந்தள்ளுதல் மதிப்பை மீட்பதற்கு பதிலாக செலவை அதிகரிக்கலாம்.
முதலீட்டிற்கான பாதை: சிறந்த முடிவெடுத்தல்
சிக்கலாக ஒலிக்கிறதா? இங்கே விருப்பங்களை ஒப்பிடவும், உண்மையான ROI ஐ மதிப்பிடவும் ஒரு படிப்படியான முறை உள்ளது:
- உங்கள் செயல்திறன் இலக்கை வரையறுக்கவும்: எடை, கடினத்தன்மை, நீடித்தன்மை அல்லது செலவு?
- பொருட்களை குறுகிய பட்டியலில் சேர்க்கவும்: உங்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் விலைகளை ஒப்பிடவும்.
- பகுதிகள் எண்ணிக்கை மற்றும் கற்றல் வளைவு மதிப்பீடுஃ அதிக அளவு உலோகங்கள் ஒரு பாகத்திற்கு உபகரணங்கள் மற்றும் தொழிலாளர் செலவுகளை குறைக்கின்றன, குறிப்பாக அலுமினியத்திற்கு.
- காரணி பழுது நிறுத்த நேரம்ஃ எதிர்பாராத பழுது அல்லது மாற்றங்கள் உற்பத்தித்திறன் இழப்பில் எவ்வளவு செலவாகும்?
- உணர்திறன் பகுப்பாய்வு செய்யுங்கள்ஃ எரிபொருள் சேமிப்பு, பராமரிப்பு, அல்லது மறுசுழற்சி மதிப்பு ஆகியவற்றில் ஏற்படும் மாற்றங்களை சரிசெய்து, எந்த வழிமுறை காலப்போக்கில் சிறப்பாக நிற்கிறது என்பதைப் பார்க்கவும்.
"கலப்புப் பொருட்கள் எடை குறைப்பைக் கொண்டு வந்து செயல்பாட்டு செலவுகளைக் குறைக்கலாம், ஆனால் பழுதுபார்ப்பு சிக்கலான மற்றும் காப்பு நேரம் இந்த ஆதாயங்களை ஈடுசெய்யலாம். அலுமினியம் பெரும்பாலும் விரைவான மறு செயலாக்கத்தை வழங்குகிறது, எளிதான பழுது, மற்றும் நிரூபிக்கப்பட்ட மறுசுழற்சி ஓட்டங்கள்".
-
செலவு குறைந்த ஆதாரங்களை பெறுவதற்கான உதவிக்குறிப்புகள்ஃ
- பல மேற்கோள்களை மற்றும் விரிவான விபரங்களை வழங்குநர்களிடம் கோருங்கள்.
- பைலட் ரன் மற்றும் கூப்பன் சோதனை மூலம் அனுமானங்களை சரிபார்க்கவும்.
- முதலீட்டு விலை மட்டுமல்லாமல், முழு வாழ்நாள் செலவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளுங்கள்.
- உங்கள் செலவு மாதிரியில் பராமரிப்பு, சீரமைப்பு மற்றும் வாழ்நாள் முடிவை சேர்க்கவும்.
சுருக்கமாக கூறினால், கார்பன் ஃபைபர் செலவு முதலில் அதிகமாக இருந்தாலும், அதன் எடை குறைப்பு ஒவ்வொரு கிராம் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பயன்பாடுகளுக்கு முதலீட்டை நியாயப்படுத்தலாம் - விமானப்படை அல்லது பந்தயம் போன்றவற்றை நினைவில் கொள்ளுங்கள். பெரும்பாலான பொதுவான பொறியியல் பயன்பாடுகளுக்கு, அலுமினியத்தின் குறைந்த விலை, சீரமைப்பு எளிமை மற்றும் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியது காரணமாக செலவு குறைந்த மற்றும் நிலையான தெரிவாக அது இருக்கிறது. உங்கள் பயன்பாடு சார்ந்த முடிவுகளுக்கு செல்லும் போது, முழு வாழ்நாள் செலவுகள் மற்றும் ROI-யை முனைப்புடன் வைத்துக்கொள்ளுங்கள் - உங்கள் பட்ஜெட் மற்றும் நிலைத்தன்மை இலக்குகள் உங்களுக்கு நன்றி தெரிவிக்கும்.
கார்கள், விமானங்கள் மற்றும் இரு சக்கர வாகனங்களுக்கு கார்பன் ஃபைபர் அல்லது அலுமினியத்தை தேர்வு செய்தல்
சில ஆட்டோமொபைல் பாகங்கள் அலுமினியத்திலும், மற்றவை கார்பன் ஃபைபரிலும் இருப்பது ஏன்? அல்லது தொழில்முறை சைக்கிள் ஓட்டுபவர்கள் அலுமினியம் மற்றும் கார்பன் சைக்கிள் ஃபிரேம்களை பற்றி ஏன் கடுமையாக விவாதிக்கின்றனர்? விரிவாக பார்ப்போம் கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் மூன்று முக்கிய துறைகளில் நடைபெறும்: ஆட்டோமொபைல், வானொலி மற்றும் சைக்கிள். ஒவ்வொரு பொருள் சிறப்பாக இருக்கும் இடத்தையும், அது தோல்வியடையக்கூடும் இடத்தையும் சரியாகக் காண்பீர்கள்.
ஆட்டோமொபைல் கட்டமைப்புகள் மற்றும் டிரிம்கள்
சமகால வாகனங்களில், கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியத்திற்கு இடையிலான தேர்வு அதிகமாக இல்லை - இது செயல்திறன், உற்பத்தி திறன் மற்றும் செலவுக்கு பொருத்தமானதா என்பதை பொறுத்தது. பாடி-இன்-வெள்ளை மேம்பாடுகள், கிராஷ் ரெயில்கள் மற்றும் பேட்டரி என்க்ளோசர் கட்டமைப்புகளுக்கு, அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் பாகங்கள் அவசியமானவை. அலுமினியத்தின் ஐசோட்ரோபிக் பண்புகள், நெருக்கமான தர அளவுகள் மற்றும் வலுவான விநியோக சங்கிலி உயர் தொகுப்பு, பாதுகாப்பு-முக்கியமான கட்டமைப்புகளுக்கு ஏற்றதாக அதை மாற்றுகிறது. ஷாயி மெட்டல் பார்ட்ஸ் சப்ளையர் போன்ற வழங்குநர்கள் - சீனாவில் ஒருங்கிணைந்த துல்லியமான ஆட்டோ மெட்டல் பார்ட்ஸ் தீர்வுகள் வழங்குநர் - DFM (டிசைன் ஃபார் மேனுஃபேக்சரபிலிட்டி), டோலரன்ஸ் கட்டுப்பாடு மற்றும் PPAP ஆவணங்களை ஆட்டோமொபைல் OEMகளுக்கு செயல்முறைப்படுத்த உதவுகிறது.
ஆனால் கார்பன் ஃபைபர் போட்டியிலிருந்து வெளியேறவில்லை. இது பிரீமியம் ட்ரிம்கள், ஹூடுகள், கூரைகள் மற்றும் எடை மிச்சம் மற்றும் கஸ்டம் வடிவங்கள் மதிப்புள்ள இடங்களில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. அதிகபட்ச ரேஞ்சை நோக்கி செல்லும் உயர்ந்த தர ஸ்போர்ட்ஸ் கார்கள் அல்லது மின்சார வாகனங்களுக்கு, ஒரு கார்பன் ஃபைபர் கார் சேஸிஸ் அல்லது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட CFRP பேனல்கள் ஒரு தனித்துவமான நன்மையை வழங்கலாம்.
வானூர்தி பயன்பாடு: முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை பயன்பாடு
நீங்கள் ஒரு கார்பன் ஃபைபர் விமானத்தில் ஏறும் போது, உங்கள் அனுபவம் இந்த பொருளின் மிக முக்கியமான வலிமைகளை காட்டும் - அரிமான எதிர்ப்பு, கார்பன் ஃபைபரின் இலேசான எடை மற்றும் வலிமை-எடை விகிதம் விமானங்களில் எரிபொருள் சேமிப்பு மற்றும் உமிழ்வு குறைப்பில் முக்கியமானது.
இரண்டாம் நிலை கட்டமைப்புகள், தோல் மற்றும் விரைவான, செலவு குறைந்த உற்பத்தி அவசியம் தேவைப்படும் பகுதிகளில் அலுமினியம் தொடர்ந்து முன்னிலையில் உள்ளது. இதன் நிரூபிக்கப்பட்ட வரலாறு, ஆய்வு செய்வதற்கு எளிதாகவும் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியதுமான இது வானூர்தி வழங்கல் சங்கிலிகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றது - குறிப்பாக குறைந்த தாங்குதல் மற்றும் கடுமையான சான்றிதழ் தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய வேண்டிய பாகங்களுக்கு முக்கியத்துவம் அளிக்கின்றது.
சைக்கிள் சட்டங்கள் மற்றும் பாகங்கள்
நீங்கள் தேர்வு செய்ய வேண்டியிருப்பது அலுமினியம் மற்றும் கார்பன் நெகிழி சைக்கிள்கள் இடையே இருந்தால், ஒவ்வொரு பொருளும் தனித்துவமான தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. கார்பன் நெகிழி சட்டங்கள், முன் சக்கர வேலைப்பாடுகள் மற்றும் கார்பன் நெகிழி இருக்கை கம்பி மாற்றங்கள் விசித்திரமான எடை குறைப்பு மற்றும் குலைப்பு குறைப்பை வழங்குகின்றது - போட்டியாளர்கள் மற்றும் ஆர்வலர்களுக்கு முக்கியமானது. சட்டத்தின் கடினத்தன்மை மற்றும் வடிவவியலை சரிசெய்யும் திறன் உயர் செயல்திறன் சைக்கிள் சவாரிக்கு கார்பனை முன்னிலைப்படுத்துகின்றது ( கார்பன் நெகிழி இருக்கை கம்பி மாற்றங்கள் விசித்திரமான எடை குறைப்பு மற்றும் குலைப்பு குறைப்பை வழங்குகின்றது - போட்டியாளர்கள் மற்றும் ஆர்வலர்களுக்கு முக்கியமானது. சட்டத்தின் கடினத்தன்மை மற்றும் வடிவவியலை சரிசெய்யும் திறன் உயர் செயல்திறன் சைக்கிள் சவாரிக்கு கார்பனை முன்னிலைப்படுத்துகின்றது ( சந்தை துறை சாத்தியக்கூறுகள் ).
ஆனால் அலுமினியத்தை விட்டு விட வேண்டாம். தினசரி சவாரி செய்பவர்களுக்கு அலுமினியம் மற்றும் கார்பன் சைக்கிள் சட்டங்கள் வாதங்கள் அடிக்கடி நீடித்தன்மை, சீரமைக்கும் தன்மை மற்றும் செலவு ஆகியவற்றில் குவிகின்றன. அலுமினியம் சட்டங்கள் உறுதியானவை, விலை குறைவானவை மற்றும் கடினமான பயன்பாட்டிற்கு அடிபணியும் தன்மை கொண்டவை. மேலும் கார்பன் மற்றும் அலுமினியம் விளிம்புகள் எடை, பயணிக்கும் உணர்வு மற்றும் விலையை மையமாகக் கொண்டு தேர்வு செய்யப்படுகின்றது - போட்டிநாள் வேகத்திற்கு கார்பன், அனைத்து நாட்களுக்கும் உகந்த நம்பகத்தன்மைக்கு அலுமினியம்
| துறை | பாகம் வகை | தேர்வு பொருள் | தர்க்கம் | தயாரிப்பு முறை | ஆய்வு குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|---|---|
| நகராட்டம் | செயற்கை அமைப்பு, மோதல் பாதுகாப்பு ரெயில்கள், பேட்டரி சட்டங்கள் | அலுமினியம் | அதிக உற்பத்தி அளவு, குறைந்த தவறு தாங்கும் தன்மை, மோதல் ஆற்றல் உறிஞ்சுதல் | எக்ஸ்ட்ரூஷன், ஸ்டாம்பிங், வெல்டிங் | தெரிவுறு ஆய்வு, அளவு ஆய்வு, வெல்டிங் சோதனை |
| நகராட்டம் | ஹூடுகள், கூரைகள், ட்ரிம்கள் | கார்பன் அலை | எடை குறைப்பு, பிரீமியம் தோற்றம் | லாமினேட்டிங், ஆட்டோகிளேவ், RTM | அல்ட்ராசோனிக், டேப் டெஸ்ட், விசுவல் |
| வானிலை தொழில்நுட்பம் | விங்க்ஸ், ஃபியூசலேஜ்கள், ஃபேரிங்குகள் | கார்பன் அலை | களைப்பு எதிர்ப்பு, லைட்வெயிட், காரோசன் ப்ரூஃப் | பிரெப்ரெக் லே-அப், ஆட்டோகிளேவ் | அல்ட்ராசோனிக், தெர்மோகிராபி |
| வானிலை தொழில்நுட்பம் | ஸ்கின்கள், செகண்டரி ஸ்ட்ரக்சர்கள் | அலுமினியம் | நிரூபிக்கப்பட்டது, ஆய்வு செய்வது எளியது, பழுதுபார்க்கக்கூடியது | தாள் உருவாக்கம், ரிவெட்டிங் | டை பெனிட்ரென்ட், பார்வை |
| சைக்கிள் ஓட்டுதல் | ஃபிரேம்கள், பிரிப்புகள், சீட்போஸ்ட்கள் | கார்பன் அலை | குறைந்த எடை, சீராக்கப்பட்ட கடினத்தன்மை, பயணிக்கும் வசதி | லே-அப், மோல்டிங் | தட்டி ஆராய்வு, பார்வை |
| சைக்கிள் ஓட்டுதல் | ஃபிரேம்கள், ரிம்கள் | அலுமினியம் | குறைந்த விலை, நீடித்துழைத்தல், பழுதுபார்க்க எளிமை | எக்ஸ்ட்ரூஷன், வெல்டிங் | தொழில்நுட்ப தரம், நேரானது, வெல்டிங் சோதனை |
வாங்குபவர்கள் மற்றும் பொறியாளர்களுக்கான முடிவு சோதனை புள்ளிகள்
-
தானியங்கி வாகனம்:
- எடை மற்றும் மோதல் சேதத்தை சரி செய்யும் தன்மை
- அளவில் பொருத்தமும் தர நிலையும் (அலுமினியத்தின் தொகுதி உற்பத்திக்கு மிகவும் ஏற்றது)
- கருவி மற்றும் விநியோக சங்கிலி நிலைமை
-
வானூர்தி தொழில்நுட்பம்:
- சோர்வு ஆயுள் மற்றும் சான்றிதழ் தேவைகள்
- சுற்றுச்சூழல் வெளிப்பாடு (துருப்பிடிக்கும் பகுதிகளுக்கு கார்பன்)
- ஆய்வு மற்றும் NDT ஒப்புதல் தன்மை
-
சைக்கிள்:
- செயல்திறன் (எடை, கடினத்தன்மை, தணிப்பான்)
- பட்ஜெட் மற்றும் பழுது பார்க்கும் தேவைகள்
- மீதான விருப்பம் அலுமினியம் மற்றும் கார்பன் சைக்கிள் சட்டங்கள் நீடித்துழைத்தலுக்கும் வேகத்திற்கும்
சுருக்கமாகக் கூறினால், கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் முடிவு என்பது ஒரே அளவில் அமைவதில்லை. உங்கள் வடிவமைப்பில் ஒரு கார்பன் அல்லது அலுமினியம் செல்லும் வகை சைக்கிள் அல்லது புதிய மின்சார வாகனத்திற்கான (EV) மோதல் பாதுகாப்பு ரெயில்களை குறிப்பிடும்போது, செயல்திறன், செலவு, உற்பத்தி திறன் மற்றும் ஆய்வு தேவைகளை எப்போதும் கணக்கில் கொள்ளவும். மேலும் நீங்கள் தரமான வாகன அமைப்புகளை வாங்குபவராக இருந்தால், வடிவமைப்பிலிருந்து விநியோகம் வரை தரத்தையும் செயல்திறனையும் உறுதி செய்ய நம்பகமான பங்காளிகளை கருத்தில் கொள்ளவும் அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் பாகங்கள் வடிவமைப்பிலிருந்து விநியோகம் வரை தரத்தையும் செயல்திறனையும் உறுதி செய்ய நம்பகமான பங்காளிகளை கருத்தில் கொள்ளவும்.
அடுத்து, நீங்கள் தரமான விதிமுறைகள், சோதனை நடைமுறைகள் மற்றும் விதிமுறைகளுக்கு தயாராக உள்ள பட்டியலை வழங்குவோம். நீங்கள் தேவையான பொருளை தகுந்த நம்பிக்கையுடன் குறிப்பிடவும், சோதிக்கவும், வாங்கவும் உதவும் வகையில் இது உங்களை தயார்படுத்தும்
தரம், சோதனை மற்றும் விதிமுறைகளுக்கு தயாராக உள்ள பட்டியல்
நீங்கள் ஒப்பிடுவதிலிருந்து கணிசமான அளவில் நகர தயாராக இருக்கும் போது கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் சுருள் குறிப்பிடுதல், சோதனை மற்றும் பாகங்களை வாங்குதல், விவரங்கள் முக்கியமானவை. சிக்கலாக ஒலிக்கிறதா? அது அவ்வாறு இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை - நீங்கள் எந்த தரநிலைகளை குறிப்பிட வேண்டும், எந்த மொழியை பயன்படுத்த வேண்டும், உங்கள் வழங்குநர்களை எவ்வாறு தகுதி பெறச் செய்வது என்பதை அறிந்தால். திடமான, தரவு சார்ந்த அணுகுமுறைக்கு அவசியமான அம்சங்களை பார்ப்போம்.
கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியத்திற்கான முக்கிய ASTM மற்றும் ISO முறைகள்
நீங்கள் ஒரு கார்பன் ஃபைபர் அழுத்த வினைவு வளைவு ஐ பார்வையிடுகிறீர்கள் என்று கற்பனை செய்யுங்கள் அல்லது 6061 அலுமினியம் இழுவை வலிமை தரவுத்தாளில் சரிபார்க்கிறீர்கள். ஒரே மாதிரியான ஒப்பீடுகளை உறுதி செய்யவும், நம்பகமான முடிவுகளை பெறவும், ஒவ்வொரு பண்புக்கும் அங்கீகரிக்கப்பட்ட தரநிலைகளை கண்டிப்பாக குறிப்பிடுங்கள். இரு பொருள்களுக்கும் பயன்படும் தரநிலைகளின் சுருக்கமான பட்டியல் இதோ:
-
கார்பன் ஃபைபர் கலவைகள்:
- ASTM D3039 – பலிமெர் மெற்கின் கலதÔர்புள்பின் இழுவிப் பிரிபுரிம்புகள்
- ASTM D7264 – வளைவின் பிரிபுரிம்புகள்
- ASTM D2344 – குறு பீாம் அழுத்சி உச்சி
- ISO 527 – பலிமெர்களின்னும் கலதÔர்புÔர்களின்னும் இழுவிப் பரிந்காரம்
- அமைப்பு செலுத்சின் கிறிம்சின் குறிப்பு (carbon fiber வின் உச்சியின் உகந்ட அளவுகளிற்கு இது மிகந்குறியாகிக் கருவிடும்)
-
அலுமினிப் ஏல்கள் (6061 உடன்டுகளுகழுகள்):
- ASTM E8/E8M – உலோக பொருட்களின் இழுவிசை சோதனை (அலுமினியம் 6061 மற்றும் 6061 அலுமினியம் இழுவிசை வலிமையின் இறுதி இழுவிசை வலிமைக்கு)
- ASTM E111 – யங் மடல் (Young’s modulus) தீர்மானம்
- ASTM E18 – கடினத்தன்மை சோதனை
- ASTM B209 – அலுமினியம் மற்றும் அலுமினியம்-உலோகக்கலவைத் தகடு மற்றும் தகடுகள்
- தொடர்புடையதாக இருந்தால் வெல்டிங் நடைமுறைகள்: அலுமினியத்திற்கு AWS D1.2/D1.2M
வழங்குநர் தகுதி மாநிலங்கள் மற்றும் ஒரு நடைமுறை வாங்குதல் சரிபார்ப்பு பட்டியல்
நீங்கள் ஒரு புதிய பாகத்தை வாங்குவதாக கற்பனை செய்யுங்கள். உங்களுக்கு தேவையான தரத்தை உங்கள் வழங்குநர் தொடர்ந்து வழங்குகிறார் என்பதை உறுதிப்படுத்த நீங்கள் எவ்வாறு செய்வீர்கள், உங்களுக்கு உயர் தரம் தேவைப்படும் போது அலுமினியம் 6061-ன் வளைவு மடல் (shear modulus) இந்த படி-படியான செயல்முறையைப் பயன்படுத்தவும்: சிக்கலான கலப்பின அமைப்பு அல்லது இருப்பின்?
- குறைந்த வினியோகிப்பாளர்களைத் தேர்வு செய்க சம்பந்தப்பட்ட சான்றிதழ்களுடன் (உதாரணமாக, தரச்சான்றிதழ் 9001, செயற்கை நோக்கற்ற சான்றிதழ்கள் 16949).
- தரவுத்தாள்களை கோரவும் உங்கள் குறிப்பிட்ட உலோகக்கலவை, அடுக்கு, அல்லது வடிவவியலுக்கு ஏற்ப செயல்முறை திறன் அறிக்கைகள்.
- கூப்பன் சோதனையை வரையறுக்கவும் தரச்சான்று தரநிலைகளுக்கு சோதனைகளை ஒருங்கிணைக்கவும் - கூட்டுப்பொருள்களுக்கு திசைநோக்கு, அலுமினியத்திற்கு வெப்பநிலையை குறிப்பிடவும்.
- சில உற்பத்தியை இயக்கவும் செயலில் உள்ள பார்வையினை சரிபார்க்கவும் மற்றும் தர அளவுகோல்களை உறுதிப்படுத்தவும்.
- பார்வை மற்றும் தொடர்ந்து கண்காணிக்கும் நெறிமுறைகளை உறுதிப்படுத்தவும் நெறிமுறைகள்: பார்கோடு கண்காணிப்பு, தரக்கட்டுப்பாடு/தரக்குறிப்பு தானியங்கி, மற்றும் குறைபாடு அறிக்கை பற்றி கேள்வி எழுப்பவும் ( AddComposites ).
-
தொகுப்பு பட்டியல்:
- உங்கள் RFQ/தர தரநிலையில் பொருந்தக்கூடிய ASTM/ISO தர நிலைமைகளை குறிப்பிடவும்
- சோதனை திசையை (கூட்டு பொருட்கள்) மற்றும் வெப்பநிலையை (அலுமினியம்) குறிப்பிடவும்
- சமீபத்திய சோதனை அறிக்கைகள் மற்றும் QA ஆவணங்களை கோரவும்
- முக்கிய பண்புகளுக்கான ஏற்பு முடிவு நிலைமைகளை வரையறுக்கவும் (எ.கா., அலுமினியம் 6061 இன் இறுதி இழுவிசை வலிமை, கார்பன் நாரின் உருவாக்க வலிமை, 6061 அலுமினியம் இளைப்பு எல்லை, அலுமினியம் 6061 இன் பாய்சன் விகிதம்)
- ஆய்வு மற்றும் NDT தேவைகளை சேர்க்கவும்
சேர்க்கை சோதனைகளுக்கான திசைமைத்தன்மையையும் அலுமினியத்திற்கான வெப்பநிலையையும் குறிப்பிடவும்; ஒப்பீடு செய்ய முடியாத வகையில் இருப்பதை தவிர்க்கவும்.
தெளிவின்மையை குறைக்கும் மாதிரி வார்த்தை வடிவமைப்பு
குழப்பத்தையோ மீண்டும் பணியையோ உருவாக்கிய தர விவரக்குறிப்பை நீங்கள் எப்போதாவது பார்த்திருக்கிறீர்களா? தெளிவான, செயல்பாடு கொண்ட தேவைகளை எழுதுவது எப்படி:
- aSTM D3039 ன்படி சோதிக்கப்பட வேண்டிய கார்பன் நார் லாமினேட், [0°/90°] அமைவு, முதன்மை சுமை திசையில் கார்பன் நாரின் குறைந்தபட்ச உருவாக்க வலிமை [மதிப்பை குறிப்பிடவும்].
- aSTM B209 தரத்திற்கு ஏற்ப 6061-T6 அலுமினியம் தகடு, 6061 அலுமினியத்தின் இழுவிசை வலிமை [குறிப்பிட்ட மதிப்பு] ஐ விட குறைவாக இருக்கக்கூடாது மற்றும் ASTM E111 ன் படி யங்கின் மடலஸ் (Young’s modulus) அமைந்திருக்க வேண்டும்.
- அனைத்து சோதனை தரவுகளும் தொடர்புடைய ஏரியல் எண்களுடனும், QA ஆவணங்களுடனும் வழங்கப்பட வேண்டும்
இறுதி பரிந்துரைகள் மற்றும் வாங்கும் சிபார்சுகள்
நீங்கள் ஒரு செயற்கை முறைமை வாகனத்தை வாங்குவதாக கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள், மேலும் தரத்திலும், உற்பத்தி திறனிலும் நீங்கள் நம்பிக்கை கொண்டிருக்க விரும்புங்கள். DFM (Design for Manufacturability) மற்றும் செயல்முறை கட்டுப்பாடுகளில் நிபுணத்துவம் பெற்ற வழங்குநர்களுடன் ஆரம்பத்திலேயே ஒருங்கிணைப்பது உங்களுக்கு நேரத்தையும், பணத்தையும் மிச்சப்படுத்தும். அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் (aluminum extrusion) தேவைகளுக்கு கீழ்கண்டவற்றை கருத்தில் கொள்ளுங்கள் அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் பாகங்கள் ஷாயி மெட்டல் பார்ட்ஸ் சப்ளையர் போன்ற நம்பகமான பங்காளிகளிடமிருந்து, இணைக்கப்பட்ட துல்லியம் மற்றும் உறுதியான QA அமைப்புகளுக்கு பெயர் பெற்றது. வாகன அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன்களில் அவர்களது நிபுணத்துவம் ஆரம்ப கட்ட வடிவமைப்பு மதிப்பீடுகளை எளிதாக்குகிறது, மேலும் உங்கள் தரவினை பைலட் டிலிருந்து உற்பத்தி வரை பின்பற்றப்படும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.
சுருக்கமாக கூறினால், ஆரம்பத்திலிருந்து கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் தத்தி முதல் நிலைமை வெற்றி வரை என்பது தரநிலைகளையும், தெளிவான மொழியையும், மற்றும் விற்பனையாளர் கண்காணிப்பையும் உறுதி செய்வதை உள்ளடக்கியது. எப்போதும் தரவுத்தாள்களையும், நிபுணர் மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட ஆராய்ச்சிகளையும் குறிப்பிடவும், சோதனை முறைகள், தர அளவுகள் மற்றும் ஏற்புதல் நிலைமைகளை உறுதி செய்ய துல்லியமான தரநிலை மாதிரிகளை பயன்படுத்தவும். சரியான அணுகுமுறையுடன், நீங்கள் வர்த்தக இடைமாற்றங்களை நிச்சயமாக சமாளிக்கலாம் மற்றும் வடிவமைப்பின்படி செயல்பாடுகளை வழங்கலாம் - ஒவ்வொரு முறையும்
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்: கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம்
1. அலுமினியத்தை விட கார்பன் ஃபைபர் வலிமையானதா?
கார்பன் ஃபைபர் அலுமினியத்தை விட குறிப்பாக இழைகள் முதன்மை சுமையுடன் ஒரே திசையில் செல்லும் போது அதிக தன்மை வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையை வழங்கலாம். இருப்பினும், அலுமினியம் அனைத்து திசைகளிலும் தொடர்ந்து ஒரே மாதிரியான வலிமையை வழங்குகின்றது, இது ஒரே மாதிரியான செயல்திறனை மற்றும் எளிய உற்பத்தியை தேவைப்படும் பாகங்களுக்கு ஏற்றதாக இருக்கின்றது. தேர்வு பயன்பாடு, தேவையான நீடித்தன்மை மற்றும் வடிவமைப்பு கட்டுப்பாடுகளை பொறுத்தது.
2. ஏன் கார்பன் ஃபைபர் அலுமினியத்தை விட விலை அதிகம்?
கார்பன் ஃபைபரின் அதிக விலை, அதன் விலை உயர்ந்த மூலப்பொருட்கள், கைமுறை அல்லது சிறப்பு உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் நீண்ட உற்பத்தி சுழற்சிகளை விட அதிகமாக உள்ளது. அலுமினியம் போலல்லாமல், இது நிலையான தொகுதி உற்பத்தி மற்றும் மறுசுழற்சி உள்கட்டமைப்பின் நன்மைகளைப் பெறுகிறது, கார்பன் ஃபைபர் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உழைப்பு மற்றும் ஆற்றல்-கனமான குணப்படுத்துதல் தேவைப்படுகிறது, இதன் விளைவாக பவுண்டுக்கு அதிக செலவு மற்றும் உற்பத்தி செலவுகள் ஆகியவை ஏற்படுகின்றன.
3. கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியத்தின் நிலைத்தன்மையில் உள்ள முக்கிய வேறுபாடுகள் எவை?
கார்பன் ஃபைபர் ஃபைபர் திசையில் கார்பன் மற்றும் சோர்வை எதிர்க்கிறது, ஆனால் அதன் ரெசின் மெட்ரிக்ஸ் யுவி, ஈரப்பதம் அல்லது தாக்கத்துடன் பாழாகலாம். அலுமினியம் பல சூழல்களுக்கு தாங்கும் தன்மை கொண்டது மற்றும் சீரமைக்கவும் மறுசுழற்சி செய்யவும் எளிதானது, ஆனால் இது கார்பன் கலவைகளுடன் தொடர்பு கொண்டால் குறிப்பாக சேதமடையலாம். இரு பொருட்களும் நீண்டகால நிலைத்தன்மைக்கு சரியான வடிவமைப்பு மற்றும் பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது.
4. ஆட்டோமோட்டிவ் பாகங்களுக்கு எந்த பொருள் சிறந்தது: கார்பன் ஃபைபர் அல்லது அலுமினியம்?
அலுமினியம் அதன் தர்ம சார்பான பண்புகள், செலவு சார்ந்த சிறப்பு மற்றும் உற்பத்தி செயல்பாடுகளில் அதிக பயன்பாடு கொண்டதால் வாகனத்தின் அமைப்பு பாகங்களுக்கு முனைப்பாக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றது. கார்பன் ஃபைபர் எடை குறைப்பு முக்கியமான பாகங்களில் பிரீமியம், லேசான ட்ரிம்கள் அல்லது உயர் செயல்திறன் கொண்ட பாகங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது. சாவோயி நிறுவனத்தின் வாகன அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் சேவைகள் போன்றவை தரமான, கஸ்டமைசேஷன் செய்யப்பட்ட உயர் தரம் கொண்ட தீர்வுகளை வாகனத்தின் பெருமளவிலான உற்பத்திக்கு வழங்குவதால் அலுமினியம் பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக உள்ளது.
5. கார்பன் ஃபைபரும் அலுமினியமும் மறுசுழற்சி திறனை பொறுத்தவரை எவ்வாறு ஒப்பிடுகின்றது?
அலுமினியம் மிகவும் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடியது மற்றும் அதன் ஆயுட்காலத்தின் இறுதியில் அதன் பெரும்பாலான மதிப்பினை தக்க வைத்துக்கொள்கின்றது, இது பெருமளவிலான உற்பத்திக்கு நிலையான தெரிவாக அமைகின்றது. கார்பன் ஃபைபர் மறுசுழற்சி குறைவாக வளர்ச்சி பெற்றுள்ளது, பெரும்பாலான கழிவுகள் தற்போது கீழ்நோக்கி மாற்றப்படுகின்றன அல்லது புறந்தள்ளப்படுகின்றன, இது அலுமினியத்துடன் ஒப்பிடும் போது அதன் நிலைத்தன்மை நன்மைகளை குறைக்கின்றது.