Mae tiwbiau ffibr carbon sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel yn strwythurau cyfansawdd arbenigol sydd wedi'u cynllunio i gynnal eu cywirdeb mecanyddol a'u sefydlogrwydd dimensiwn mewn amgylcheddau lle byddai ffibr carbon safonol yn diraddio.
Mae ymwrthedd gwres tiwb ffibr carbon yn cael ei bennu bron yn gyfan gwbl gan ymatrics (resin)yn hytrach na'r ffibrau carbon eu hunain, oherwydd gall ffibrau carbon wrthsefyll tymheredd drosodd2000 graddmewn awyrgylch anadweithiol.
Er bod tiwbiau ffibr carbon safonol fel arfer yn defnyddio resinau epocsi sy'n trin hyd at 80 gradd - 120 gradd, mae amrywiadau tymheredd uchel yn defnyddio systemau resin datblygedig i wthio'r terfynau hynny'n sylweddol uwch.
Systemau Resin
Uchel-Tg Epocsi:Gall epocsiau arbenigol gyda Thymheredd Trawsnewid Gwydr uchel (Tg) weithredu'n gyson ar150 gradd - 180 gradd.
Ester cyanate:Yn cynnig eiddo dielectrig rhagorol a sefydlogrwydd thermol, sy'n addas ar gyfer200 gradd - 250 gradd.
BMI (Bismaleimide):Safon y diwydiant ar gyfer cymwysiadau awyrofod perfformiad uchel, y gellir eu trin250 gradd - 300 gradd.
Polyimide:O'u defnyddio mewn amodau eithafol, gall y resinau hyn wrthsefyll -amlygiad tymor byr hyd at400 graddneu uwch.
Prosesau Gweithgynhyrchu Tiwbio Ffibr Carbon
Mae angen rheolaeth fanwl gywir ar gynhyrchu'r tiwbiau hyn i sicrhau bod y resin yn gwella'n llawn ac yn cyflawni ei botensial thermol uchaf.
Dirwyn ffilament:Mae ffibrau parhaus yn cael eu dirwyn o dan densiwn i fandrel. Mae hyn yn ddelfrydol ar gyfer pibellau pwysau neu diwbiau sydd angen cryfder cylch uchel.
Lapio rholiau:Mae dalennau ffibr carbon sydd wedi'u trwytho ymlaen llaw ("prepreg") yn cael eu lapio o amgylch mandrel. Mae hyn yn caniatáu cyfeiriadedd ffibr cymhleth (0 gradd , +/ - 45 gradd , 90 gradd ) i wneud y gorau o blygu a throrym.
Mowldio i'r Wasg:Er mwyn cyflawni'r Tg uchel sydd ei angen, mae'r tiwbiau hyn yn aml yn cael eu halltu o dan bwysau a thymheredd uchel mewn awtoclaf i ddileu bylchau a sicrhau ffracsiynau cyfaint ffibr uchel.
Mae tiwbiau ffibr carbon sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel yn hollbwysig mewn diwydiannau lle mae'n rhaid i gydrannau oroesi gwres eithafol heb golli eu siâp na'u cryfder. Gan fod ffibr carbon yn ei hanfod yn "ymwrthol-" (nid yw'n ymestyn nac yn anffurfio o dan straen hirdymor), mae'n perfformio'n well na'r rhan fwyaf o fetelau mewn amgylcheddau llwyth uchel, gwres uchel.
Isod mae'r prif gymwysiadau wedi'u categoreiddio yn ôl diwydiant ac achos defnydd penodol.
1. Diwydiannol a Gweithgynhyrchu
Defnyddir tiwbiau tymheredd uchel yn aml i ddisodli rhannau dur neu alwminiwm trwm mewn ffatrïoedd i gynyddu cyflymder a manwl gywirdeb.
Ffwrnais Triniaeth Wres: Defnyddir fel rholeri neu wiail cynnal ar gyfer symud rhannau trwy ffyrnau diwydiannol. Yn wahanol i ddur, ni fyddant yn ystof nac yn "sag" ar dymheredd uchel.
-Effeithwyr Diwedd Robotig: Mewn ffowndrïau neu weithgynhyrchu gwydr, mae breichiau robotig yn defnyddio tiwbiau ffibr carbon i drin deunyddiau poeth. Mae'r natur ysgafn yn caniatáu i'r robot symud yn gyflymach, tra bod y gwrthsefyll gwres yn amddiffyn cyfanrwydd strwythurol y fraich.
2. Modurol a Chwaraeon Modur
Mewn{0}}cerbydau perfformiad uchel, mae lleihau pwysau yn hanfodol, ond mae llawer o gydrannau'n eistedd ger yr injan neu'r ecsôsts.
Tariannau Gwres Ecsôst: Tiwbiau neu hanner{0}}diwbiau a ddefnyddir i amdo systemau gwacáu, gan ddiogelu cydrannau electronig sensitif rhag gwres pelydrol.Turbocharger
dwythell: Mae tiwbiau ffibr carbon yn cario aer cywasgedig, wedi'i gynhesu o'r turbo i'r intercooler.
Siafftiau Gyriant: Gall siafftiau gyriant perfformiad uchel gynhyrchu gwres mewnol drwy -ffrithiant RPM uchel. Mae resinau Tg uchel yn atal y siafft rhag meddalu yn ystod rhediadau cyflym iawn.
3. Ynni ac Ymchwil
Celloedd Tanwydd Hydrogen: Defnyddir yn y tai strwythurol a phibellau lle mae rheolaeth thermol yn her gyson.
