تتميز أسطوانات مركب الجرح المصنوعة من ألياف الكربون بأداء أفضل من الأسطوانات المعدنية (الأسطوانات الفولاذية ، الأسطوانات غير الملحومة المصنوعة من الألومنيوم) والمصنوعة من مادة واحدة مثل الألومنيوم والفولاذ. إنها تزيد من سعة تخزين الغاز ولكنها أخف بنسبة 50٪ من الأسطوانات المعدنية من نفس الحجم ، وتوفر مقاومة جيدة للتآكل ولا تلوث الوسط. تتكون طبقة المواد المركبة من ألياف الكربون من ألياف الكربون والمصفوفة. يتم جرح ألياف الكربون المشربة بمحلول غراء من الراتنج إلى البطانة بطريقة معينة ، ثم يتم الحصول على وعاء الضغط المركب من ألياف الكربون بعد المعالجة في درجات الحرارة المرتفعة والعمليات الأخرى.

 

تستخدم أسطوانات الغاز عالي الضغط بالجروح المصنوعة من ألياف الكربون على نطاق واسع في السيارات والطيران والرعاية الصحية والحماية من الحرائق والتعدين وتحليل الغاز والمعدات الخاصة ، مثل أنظمة أجهزة التنفس الطبية ، بما في ذلك أجهزة التنفس المنزلية والأكسجين الطبي ، والضغط الإيجابي الذاتي جهاز تنفس الهواء للحماية من الحريق والأكسجين المضغوط جهاز التنفس المتداول لإنقاذ ؛ جهاز تهوية من شريحة الهروب ، مقعد طرد وقذيفة من الطائرات في مجال الطيران ؛ في مجال سيارات الطاقة الجديدة ، مثل أسطوانات الغاز الطبيعي المضغوط مثل اسطوانة ألياف الكربون الحلقي الجرح الحلقي المصنوعة من ألياف الكربون (CNG-2) ، أسطوانة مركب من ألياف الكربون من ألياف الألمنيوم (CNG-3) ، بطانة بلاستيكية أسطوانة مركبة ملفوفة بالكامل ( CNG-4) ، إلخ. هل تعلم كيف تم صنع أسطوانات الغاز المركب عالية الضغط من ألياف الكربون؟

 

 

مواد:  

ألياف الكربون T700 ،   6061 سبيكة ألومنيوم   البطانة المعدنية ، القطر الخارجي 404 مم ، الطول الإجمالي 668 مم ، سماكة جسم الزجاجة 1.6 مم

معالجة:  

آلة اللف CNC تجرح مادة مركبة بسماكة 10 مم على سطح البطانة المعدنية ، المعالجة الدورانية للفرن.

 

عملية لف اسطوانة الضغط العالي

في عملية لف ألياف الكربون ، يتم حزم حزم ألياف الكربون باستمرار حول المحور الدوار لتشكيل هيكل أسطواني تحت تأثير التوتر. هناك نوعان من عمليات اللف الليفي لأسطوانة الغاز ذات الضغط العالي CFRP: الأول هو اللف الجاف ، والذي يتكون من شريط مسبق المعالجة يتم معالجته بمادة لاصقة مسبقة ثم يتم لفه على التفكك بعد أن يلين إلى حالة تدفق لزج عن طريق التسخين على آلة اللف ، كما هو موضح في الشكل.

يمكن أن يؤدي التحكم الدقيق في نسبة محتوى الألياف والراتنج في المنتج الجاهز إلى تحسين جودة المنتج وكفاءة الإنتاج العالية وسرعة اللف حتى 100 ~ 200 م / دقيقة. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة أقل تطبيقًا نظرًا لارتفاع تكلفة معدات التحضير المسبق واللف الجاف.

طريقة أخرى هي اللف الرطب ، حيث يتم حزم حزم ألياف الكربون في جهاز غمس لاصق محدد ثم يتم لفه مباشرة إلى الشياق تحت التحكم في التوتر ، كما هو موضح في الشكل.

في عملية اللف الرطب ، من السهل إخراج الألياف من الراتينج بعد مغادرة جهاز التعجين ، والذي يمكن أن يقلل من سرعة اللف وتجنب الهدر. في نفس الوقت ، من الصعب السيطرة على الخسارة المستمرة في نسبة الراتنج وألياف الكربون ، كما أن المذيبات المتطايرة ستنتج الرائحة.

بالإضافة إلى العيوب الواضحة أعلاه ، فإن عملية اللف الرطب لها أيضًا بعض المزايا المهمة مقارنة باللف الجاف: أولاً ، تكلفة الإنتاج أقل بنحو 40 ٪ من اللف الجاف ؛ ثانيًا ، المنتج محكم الغلق جيدًا ، والتوتر في عملية اللف يمكن أن يجعل السائل الغراء بالراتنج الزائد سوف يتدفق بالبثق ويملأ الفجوة ؛ أخيرًا ، يمكن لمحلول الراتينج المشرب على سطح ألياف الكربون أن يقلل بشكل فعال من تآكل الألياف ، وهي تقنية المعالجة الأكثر استخدامًا لأسطوانات الغاز عالية الضغط.