Tha carbon deatamach airson a h-uile rud beò a chumail beò, oir tha e na bhunait airson a h-uile moileciuil organach, agus tha moileciuilean organach mar bhunait airson gach nì beò.Ged a tha seo ann fhèin gu math drùidhteach, le leasachadh freumhag gualain, o chionn ghoirid lorg e tagraidhean ùra iongantach ann an aerospace, innleadaireachd catharra agus cuspairean eile.Tha fiber carbon nas làidire, nas cruaidhe agus nas aotroime na stàilinn.Mar sin, tha freumhag gualain air a dhol an àite stàilinn ann am bathar àrd-choileanadh leithid itealain, càraichean rèisidh agus uidheamachd spòrs.
Mar as trice bidh snàithleanan gualain air an cur còmhla ri stuthan eile gus companaidhean a chruthachadh.Is e aon de na stuthan co-dhèanta plastaigean ath-neartaichte gualain fiber (CFRP), a tha ainmeil airson a neart tensile, stiffness agus co-mheas àrd neart gu cuideam.Mar thoradh air na feumalachdan àrda de cho-phàirtean gualain snàithleach, tha luchd-rannsachaidh air grunn sgrùdaidhean a dhèanamh gus neart co-phàirtean carbon fiber a leasachadh, agus tha a ’mhòr-chuid dhiubh ag amas air teicneòlas sònraichte ris an canar“ dealbhadh fibre oriented ”, a leasaicheas an neart le bhith a’ dèanamh an fheum as fheàrr den stiùireadh. snàithleach.
Tha luchd-rannsachaidh aig Oilthigh saidheans Tokyo air gabhail ri dòigh dealbhaidh snàithleach gualain a nì an ìre as fheàrr de stiùireadh agus tiugh an t-snàithleach, agus mar sin ag àrdachadh neart plastaic neartaichte le fiber agus a’ toirt a-mach plastaic nas aotroime sa phròiseas saothrachaidh, a’ cuideachadh le bhith a’ dèanamh phlèanaichean is chàraichean nas aotroime.
Ach, chan eil an dòigh dealbhaidh airson stiùireadh fiber gun easbhaidhean.Chan eil an dealbhadh treòrachaidh snàithleach ach a’ dèanamh an stiùireadh as fheàrr agus a’ cumail an tighead freumhag stèidhichte, a chuireas bacadh air làn fheum de fheartan meacanaigeach CFRP.Tha an Dr ryyosuke Matsuzaki bho Oilthigh Saidheans Tokyo (TUS) a’ mìneachadh gu bheil an rannsachadh aige a’ cuimseachadh air stuthan co-dhèanta.
Anns a 'cho-theacsa seo, mhol an Dr Matsuzaki agus a cho-obraichean Yuto Mori agus Naoya kumekawa in tus dòigh dealbhaidh ùr, a dh'fhaodas aig an aon àm stiùireadh agus tighead snàithleach a mheudachadh a rèir an suidheachadh anns an structar co-fhillte.Leigidh seo leotha cuideam an CFRP a lùghdachadh gun a bhith a 'toirt buaidh air a neart.Tha na toraidhean aca air am foillseachadh ann an structar co-dhèanta an iris.
Tha an dòigh-obrach aca air a dhèanamh suas de thrì ceumannan: ullachadh, ath-aithris agus atharrachadh.Anns a 'phròiseas ullachaidh, thèid a' chiad sgrùdadh a dhèanamh le bhith a 'cleachdadh an dòigh eileamaid chrìochnaichte (FEM) gus an àireamh de shreathan a dhearbhadh, agus tha measadh cuideam càileachdail air a thoirt gu buil tro dhealbhadh stiùireadh fiber de mhodail lamination sreathach agus modail atharrachadh tighead.Tha an stiùireadh fiber air a dhearbhadh le stiùireadh a’ phrìomh cuideam leis an dòigh ath-aithriseach, agus tha an tiugh air a thomhas leis an teòiridh cuideam as àirde.Mu dheireadh, atharraich am pròiseas gus an cunntasachd airson saothrachadh atharrachadh, an toiseach cruthaich raon iomraidh “bundle fiber bunaiteach” a dh ’fheumas barrachd neart, agus an uairsin co-dhùin an stiùireadh deireannach agus tiugh a’ phasgan snàithleach rèiteachaidh, bidh iad a ’sgaoileadh a’ phacaid air gach taobh den iomradh.
Aig an aon àm, faodaidh an dòigh leasaichte an cuideam a lughdachadh còrr air 5%, agus an èifeachdas gluasad luchd a dhèanamh nas àirde na bhith a ’cleachdadh stiùireadh fiber a-mhàin.
Tha luchd-rannsachaidh air bhioran leis na toraidhean sin agus tha iad a 'coimhead air adhart ri bhith a' cleachdadh an dòighean gus cuideam pàirtean traidiseanta CFRP a lùghdachadh san àm ri teachd.Thuirt an Dr Matsuzaki gu bheil an dòigh dealbhaidh againn a’ dol nas fhaide na dealbhadh cumanta traidiseanta gus plèanaichean agus càraichean nas aotroime a dhèanamh, a chuidicheas le bhith a’ sàbhaladh lùth agus a’ lughdachadh sgaoilidhean gualain dà-ogsaid.
Ùine puist: Iuchar-22-2021