Karbon FiberKompozit basınçlı kap, hermetik olarak kapatılmış bir astar ve yüksek mukavemetli fiber sarımlı bir katmandan oluşan, esas olarak fiber sarım ve dokuma işlemiyle üretilen ince duvarlı bir kaptır. Geleneksel metal basınçlı kaplarla karşılaştırıldığında, kompozit basınçlı kapların astarı depolama, sızdırmazlık ve kimyasal korozyon koruması görevi görürken, kompozit katman esas olarak iç basınç yükünü taşımak için kullanılır. Kompozitlerin yüksek özgül mukavemeti ve iyi tasarım olanakları sayesinde, kompozit basınçlı kaplar sadece yük taşıma kapasitelerini büyük ölçüde artırmakla kalmamış, aynı zamanda geleneksel metal basınçlı kaplara kıyasla kap kütlesini de önemli ölçüde azaltmıştır.
Elyaf sargılı basınçlı kabın iç katmanı esas olarak bir astar yapısıdır ve temel işlevi, içeride depolanan yüksek basınçlı gazların veya sıvıların sızmasını önlemek için bir sızdırmazlık bariyeri görevi görmek ve aynı zamanda dış elyaf sargılı katmanı korumaktır. Bu katman, içeride depolanan malzeme tarafından aşındırılmaz ve dış katman, esas olarak basınçlı kaptaki basınç yüklerinin çoğunu karşılamak için kullanılan, reçine matrisiyle güçlendirilmiş bir elyaf sargılı katmandır.
1. Elyaf sargılı basınçlı kapların yapısı
Kompozit basınçlı kapların dört ana yapısal formu vardır: silindirik, küresel, halka şeklinde ve dikdörtgen. Silindirik bir kap, bir silindir bölümü ve iki başlıktan oluşur. Metal basınçlı kaplar, eksenel yönde fazla mukavemet rezervine sahip basit şekillerde üretilir. Küresel kaplar, iç basınç altında çözgü ve atkı yönlerinde eşit gerilmelere sahiptir ve silindirik kapların çevresel gerilmesinin yarısı kadardır. Metal malzemenin mukavemeti tüm yönlerde eşit olduğundan, metalden yapılmış küresel kaplar eşit mukavemet için tasarlanmıştır ve hacim ve basınç belirli olduğunda minimum kütleye sahiptir. Küresel kap kuvvet durumu en idealdir, kap duvarı da en ince yapılabilir. Bununla birlikte, küresel kapların üretimindeki daha büyük zorluk nedeniyle, genellikle yalnızca uzay araçlarında ve diğer özel durumlarda kullanılır. Halka kaplar endüstriyel üretimde çok nadirdir, ancak bazı özel durumlarda veya bu yapıya ihtiyaç duyulduğunda, örneğin uzay araçlarında sınırlı alandan tam olarak yararlanmak için bu özel yapı kullanılır. Dikdörtgen konteynerler, esas olarak alanın sınırlı olduğu, alan ve yapıların kullanımının en üst düzeye çıkarıldığı durumlarda kullanılır; örneğin otomotiv dikdörtgen tanker vagonları, demiryolu tanker vagonları vb. Bu tür konteynerler genellikle düşük basınçlı veya atmosferik basınçlı konteynerlerdir ve kalite gereksinimleri açısından ne kadar hafif olursa o kadar iyidir.
Yapının karmaşıklığıkompozitBasınçlı kapların kendisi, baş kısmının kalınlığındaki ani değişiklikler, baş kısmının değişken kalınlığı ve açısı gibi faktörler, tasarım, analiz, hesaplama ve kalıplama süreçlerine birçok zorluk getirmektedir. Bazen, kompozit basınçlı kapların sadece baş kısmında farklı açılarda ve değişken hız oranlarında sarılması değil, aynı zamanda farklı yapılara göre farklı sarım yöntemlerinin de benimsenmesi gerekmektedir. Aynı zamanda, sürtünme katsayısı gibi pratik faktörlerin etkisi de dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, yalnızca doğru ve makul bir yapısal tasarım, tasarım gereksinimlerini karşılayan hafif kompozit basınçlı kap ürünleri üretmek için kompozit basınçlı kapların sarım üretim sürecini doğru bir şekilde yönlendirebilir.
2. Elyaf sargılı basınçlı kabın malzemesi
Ana yük taşıyıcı kısım olarak, elyaf sarım tabakası yüksek mukavemete, yüksek modüle, düşük yoğunluğa, termal kararlılığa ve iyi reçine ıslatılabilirliğine, ayrıca iyi sarım işlenebilirliğine ve düzgün elyaf demeti gerginliğine sahip olmalıdır. Hafif kompozit basınçlı kaplar için yaygın olarak kullanılan takviye elyafları şunlardır:karbon lifleriPBO lifleri,aromatik poliamin liflerive UHMWPE lifleri.
Yayın tarihi: 11 Şubat 2025

