EN
ຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນໄດ້ປະຕິວັດອຸດສາຫະກຳຈຳນວນຫຼາຍດ້ວຍອັດຕາສ່ວນຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກທີ່ເຫຼືອເຊີນ ແລະ ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງມັນ. ວັດສະດຸປະກອບຂັ້ນສູງນີ້ປະສົມຄຸນສົມບັດທີ່ເບົາພ້ອມດ້ວຍຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ເຫຼືອເຊີນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຢູ່ໃນດ້ານການບິນ-ອາວະກາດ, ອຸດສາຫະກຳລົດ, ການເດີນທາງທາງທະເລ, ແລະ ການກໍ່ສ້າງ. ຖືງແນວໃດກໍຕາມ, ຍ້ອນການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ມືອາຊີບ ແລະ ຜູ້ທີ່ມີຄວາມສົນໃຈຈຳນວນຫຼາຍຍັງບໍ່ຮູ້ເຖິງລາຍລະອຽດທີ່ສຳຄັນທີ່ເຮັດໃຫ້ ຜ້າແອກອິນຟາຍ ວັດສະດຸທີ່ເປີດເຜີຍຄວາມເປັນເອກະລັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການເຂົ້າໃຈດ້ານທີ່ບໍ່ຄ່ອຍຮູ້ຈັກເຫຼົ່ານີ້ສາມາດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການເລືອກວັດສະດຸ, ເທັກນິກການນຳໃຊ້, ແລະ ຄວາມສຳເລັດທັງໝົດຂອງໂຄງການ.
ຄວາມສັບສົນໃນການຜະລິດ ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານຄຸນນະພາບ
ຜົນກະທົບຈາກການເລືອກວັດສະດຸເບື້ອງຕົ້ນ
ຄຸນນະພາບຂອງຜ້າໄຟເບີກາໂບນເລີ່ມຕົ້ນຈາກວັດສະດຸເບື້ອງຕົ້ນທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການຜະລິດ. ຜ້າໄຟເບີກາໂບນທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງສ່ວນຫຼາຍເກີດຈາກວັດສະດຸເບື້ອງຕົ້ນທີ່ເປັນ polyacrylonitrile (PAN), ເຊິ່ງຈະເຂົ້າສູ່ຂະບວນການປ່ຽນແປງທາງເຄມີທີ່ສັບສົນໃນຂະຫນານການຜະລິດ. ຂະບວນການການປັບສະຖຽນ ແລະ ການປ່ຽນເປັນກາໂບນເກີດຂຶ້ນທີ່ອຸນຫະພູມເກີນ 2000°C, ເຊິ່ງສ້າງໂຄງສ້າງໂມເລກຸນທີ່ເປັນເອກະລັກ ເຊິ່ງເປັນເຫດຜົນທີ່ເຮັດໃຫ້ຜ້າໄຟເບີກາໂບນມີຄຸນສົມບັດທີ່ເອກະລັກຢ່າງຍິ່ງ. ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການຜະລິດຈຳເປັນຕ້ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຮັບປະກັນຄຸນນະພາບຂອງໄຟເບີທີ່ສອດຄ່ອງກັນທັງໝົດໃນຂະບວນການຜະລິດ.
ຄວາມແຕກຕ່າງດ້ານຄຸນນະພາບຂອງຜ້າໄຍກາບອນສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ບໍ່ຊັດເຈນໃນປັດໄຈການຜະລິດ, ການຈັດສົ່ງວັດຖຸດິບ, ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມ. ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ສົ່ງຜົນຕໍ່ຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງ, ຄ່າມໍດູລັດ (modulus), ແລະ ລັກສະນະພື້ນໜ້າຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. ການນຳໃຊ້ໃນດ້ານມືອາຊີບຕ້ອງມີການເລືອກຜູ້ສະໜອງຢ່າງລະມັດລະວັງ ແລະ ຂະບວນການກວດສອບຄຸນນະພາບເພື່ອຮັບປະກັນວ່າຈະໄດ້ຄຸນນະພາບທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນແຕ່ລະຊຸດການຜະລິດຂອງຜ້າໄຍກາບອນ.
ຮູບແບບການຖັກ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ໂຄງສ້າງ
ຜ້າໄຍກາບອນມີຄຸນສົມບັດທາງກົດເຄື່ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຮູບແບບການຖັກ, ໂດຍຮູບແບບການຖັກແບບງ່າຍ (plain weave), ການຖັກແບບທວິວ (twill weave), ແລະ ການຖັກແບບເຊີຕິນ (satin weave) ມີຂໍ້ດີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຜ້າໄຍກາບອນທີ່ຖັກແບບງ່າຍໃຫ້ຄວາມສະຖຽນທີ່ດີເລີດ ແລະ ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງການກະທັບ (crimp) ແຕ່ອາດຈະມີຄວາມແຂງແຮງທີ່ຕ່ຳລົງເລັກນ້ອຍເມື່ອທຽບກັບຮູບແບບອື່ນ. ຮູບແບບການຖັກແບບທວິວເຮັດໃຫ້ມີຄວາມສາມາດໃນການປົກຄຸມຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນໄດ້ດີຂຶ້ນ ໃນຂະນະທີ່ຍັງຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງໄວ້.
ຜ້າໄຍກາບອນທີ່ຖືກຈັກດ້ວຍວິທີການ Satin weave ແມ່ນໃຫ້ຄວາມລຽບເລືອງຂອງໜ້າພ້ອວທີ່ດີເລີດ ແລະ ມີຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ ເນື່ອງຈາກການຫຼຸດລົງຂອງການງໍ່ (crimp) ຂອງໄຍ, ເຮັດໃຫ້ເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນດ້ານທີ່ຕ້ອງການປະສິດທິພາບສູງ. ຄວາມຕຶງຂອງການຈັກ, ຈຳນວນໄຍ, ແລະ ລະດັບການບີບຕື່ນ (yarn twist) ທັງໝົດນີ້ມີອິດທິພົວຕໍ່ຄຸນລັກສະນະສຸດທ້າຍຂອງຜ້າໄຍກາບອນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນຕໍ່ທຸກສິ່ງທີ່ເລີ່ມຈາກອັດຕາການດູດຊຶມຂອງ resin ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຂອງວັດສະດຸປະກອບສຸດທ້າຍ.
ເຄມີສຸດທ້າຍຂອງໜ້າພ້ອວ ແລະ ຄຸນສົມບັດການເຊື່ອມຕໍ່
ເທກໂນໂລຊີປິ່ນປົວພື້ນຜິວ
ຜ້າໄຍກາບອນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວໜ້າພ້ອວທີ່ເໝາະສົມເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການເຊື່ອມຕໍ່ກັບວັດສະດຸ matrix. ການປິ່ນປົວດ້ວຍວິທີ electrochemical oxidation ຈະສ້າງເປັນກຸ່ມທີ່ເຮັດໜ້າທີ່ (functional groups) ໃນໜ້າພ້ອວຂອງໄຍ, ເຊິ່ງຊ່ວຍເພີ່ມການຢູ່ຕິດກັນລະຫວ່າງຜ້າໄຍກາບອນ ແລະ resin epoxy. ການປິ່ນປົວເຫຼົ່ານີ້ຈະປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດດ້ານພະລັງງານໜ້າພ້ອວ ແລະ ຄວາມຂຸ່ນຂະໜາດ (roughness), ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຂອງວັດສະດຸປະກອບ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.
ການປິ່ນປົວດ້ວຍພລາສມາເປັນເຕັກນິກການປັບປຸງພື້ນຜິວທີ່ກ້າວ ຫນ້າ ເຊິ່ງສາມາດປັບຄຸນລັກສະນະຂອງຜ້າເສັ້ນໃຍກາກບອນ ສໍາ ລັບ ຄໍາ ຮ້ອງສະ ຫມັກ ສະເພາະ. ການປິ່ນປົວເຫຼົ່ານີ້ ນໍາ ສະ ເຫນີ ກຸ່ມທີ່ມີປະສິດຕິພາບທີ່ມີອົກຊີເຈນໂດຍບໍ່ເສຍຄ່າຄວາມແຂງແຮງຂອງເສັ້ນໃຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການເຊື່ອມໂຍງດ້ານ ຫນ້າ ທີ່ທີ່ດີຂື້ນແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບປະສົມປະສານ. ລະດັບການປິ່ນປົວຕ້ອງຖືກຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງເພື່ອຫຼີກລ້ຽງການ oxidation ເກີນໄປທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໃຍແຕ່ລະຄົນອ່ອນເພຍພາຍໃນໂຄງສ້າງຜ້າເສັ້ນໃຍກາກບອນ.
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງ Resin ແລະ Processing Windows
ປະເພດຜ້າເສັ້ນໃຍກາກບອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນສະແດງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ແຕກຕ່າງກັນກັບລະບົບ resin ສະເພາະ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຕົວ ກໍາ ນົດການປຸງແຕ່ງແລະຄຸນລັກສະນະປະກອບສຸດທ້າຍ. ຜ້າຜ້າເສັ້ນໃຍກາກບອນທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ epoxy ຕ້ອງການການຜະລິດຂະ ຫນາດ ເສັ້ນໃຍສະເພາະທີ່ສົ່ງເສີມການເຊື່ອມໂຍງທາງເຄມີໃນລະຫວ່າງວົງຈອນການຮັກສາ. Vinylester ແລະ polyester resins ອາດຕ້ອງການການປິ່ນປົວພື້ນຜິວທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອບັນລຸການຕິດພັນທີ່ດີທີ່ສຸດກັບ substrate ຜ້າເສັ້ນໃຍກາກບອນ.
ປ່ອງຢ້ຽມການປຸງແຕ່ງສໍາລັບ ຜ້າແອກອິນຟາຍ ການຜະລິດຂຶ້ນກັບຄວາມໜືດຂອງ resin, ຄວາມໄວຕໍ່ອຸນຫະພູມ, ແລະ ອັດຕາການແຫ້ງ. ການເຂົ້າໃຈຄວາມສຳພັນເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດປັບປຸງຂະບວນການການຈັດເລີຍ (layup) ໃຫ້ດີທີ່ສຸດ, ຫຼຸດຈຳນວນຂອງບ່ອນຫວ່າງ (void content), ແລະ ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸ composite ສຳເລັດຮູບມີຄຸນສົມບັດທາງກົນສາດທີ່ດີເລີດ. ສະພາບອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມຊື້ນໃນເວລາປຸງແຕ່ງມີຜົນກະທົບຢ່າງມີນັກຕໍ່ຄວາມສຳເລັດຂອງຂະບວນການການປຸງແຕ່ງ carbon fiber cloth.
ຄວາມແຕກຕ່າງທາງກົນສາດ ແລະ ການພິຈາລະນາດ້ານການອອກແບບ
ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມແຂງແຮງຕາມທິດທາງ
Carbon fiber cloth ມີຄຸນສົມບັດທາງກົນສາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງເດັ່ນຊັດຕາມທິດທາງ, ໂດຍຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມແຂງ (stiffness) ຈະປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕາມທິດທາງຂອງເສັ້ນໃຍທີ່ສຳພັນກັບທິດທາງຂອງແຮງທີ່ຖືກນຳໃສ່. ທິດທາງ warp ແລະ weft ໃນ carbon fiber cloth ທີ່ຖືກຈັກເປັນເນື້ອຜ້າມັກຈະມີຄຸນສົມບັດທາງກົນສາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເນື່ອງຈາກຮູບຮ່າງຂອງການຈັກ ແລະ ຄວາມຕຶງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຂະບວນການຜະລິດ. ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດຕາມທິດທາງເຫຼົ່ານີ້ເປັນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍໃນການອອກແບບໂຄງສ້າງໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ການທຳนายຮູບແບບການລົ້ມສະຫຼາກ (failure modes).
ສະພາບການທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວອອກຈາກແກນ (Off-axis loading) ສ້າງໃຫ້ເກີດສະພາບການເຄື່ອນໄຫວທີ່ສັບສົນໃນວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າເສັ້ນໃຍກາໂບນ (carbon fiber cloth composites), ເຊິ່ງອາດນຳໄປສູ່ການແ cracks ໃນເນື້ອວັດສະດຸ (matrix cracking), ການແຍກຊັ້ນ (delamination), ຫຼື ການຫັກຂອງເສັ້ນໃຍ (fiber breakage) ຂຶ້ນກັບມຸມແລະຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຄື່ອນໄຫວ. ວິສະວະກອນດ້ານການອອກແບບຈຳເປັນຕ້ອງຄຳນຶງເຖິງພຶດຕິກຳທີ່ບໍ່ເທົ່າທຽນກັນ (anisotropic behaviors) ເຫຼົ່ານີ້ເມື່ອຄຳນວນປັດໄຈຄວາມປອດໄພ (safety factors) ແລະ ປະເມີນຜົນການປະຕິບັດທີ່ຍືນຍາວຂອງໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກຜ້າເສັ້ນໃຍກາໂບນໃນສະພາບການໃຊ້ງານຈິງ.
ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ
ວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າເສັ້ນໃຍກາໂບນ (carbon fiber cloth composites) ມີສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເປັນລົບ (negative coefficients of thermal expansion) ໃນທິດທາງຂອງເສັ້ນໃຍ, ແຕ່ໃນທິດທາງທີ່ຕັ້ງຕັ້ງຢູ່ຕັ້ງຂ້າມ (perpendicular directions) ອາດຈະສະແດງຄ່າການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເປັນບວກ. ພຶດຕິກຳດ້ານຄວາມຮ້ອນນີ້ສາມາດສ້າງໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງເຄີຍພາຍໃນ (internal stresses) ໃນເວລາທີ່ມີການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ (temperature cycling), ໂດຍເປັນພິເສດໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຜ້າເສັ້ນໃຍກາໂບນຖືກປະສົມກັບວັດສະດຸອື່ນໆທີ່ມີຄຸນສົມບັດການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດດ້ານການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນຈະຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການແຍກຊັ້ນ (delamination) ແລະ ບັນຫາຄວາມບໍ່ສະຖຽນທີ່ດ້ານມິຕິ (dimensional instability).
ການນຳໃຊ້ໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາທີ່ເປັນເອກະລັກສຳລັບວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຍກາບອນ ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມຢ່າງຮຸນແຮງ ແລະ ການປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳ. ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນຂອງຜ້າໄຍກາບອນຈະປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼາຍຕາມອຸນຫະພູມ ເຊິ່ງສົ່ງຜົນຕໍ່ອັດຕາການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການແຈກຢາຍຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງຄວາມຮ້ອນໃນໂຄງສ້າງປະກອບ. ປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ຈຳເປັນຕ້ອງຖືກພິຈາລະນາໃນຂະບວນການອອກແບບສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນດ້ານອາວະກາດ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ.
ເຄື່ອງຈັກການທີ່ເຮັດໃຫ້ສິ່ງແວດລ້ອມເສື່ອມโทລຸດ
ຜົນກະທົບຈາກລັງສີ UV
ການສຳຜັດຕໍ່ລັງສີອຸລະຕຣາໄບโอເລັດເປັນເວລາດົນນານ ສາມາດເຮັດໃຫ້ຜ້າໄຍກາບອນເສື່ອມຄຸນນະພາບຜ່ານການສຳລັບຂອງວັດສະດຸເມັດຕີກ ແລະ ການເສື່ອມຄຸນນະພາບຂອງເຂດແຕກແຍກລະຫວ່າງໄຍກັບເມັດຕີກ. ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ໄຍກາບອນເອງຈະຕ້ານທານການເສື່ອມຄຸນນະພາບຈາກລັງສີ UV ໄດ້ດີ, ແຕ່ວັດສະດຸເມັດຕີກ ແລະ ວັດສະດຸປ້ອງກັນ (sizing materials) ທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດຜ້າໄຍກາບອນອາດຈະເກີດການເສື່ອມຄຸນນະພາບເນື່ອງຈາກປະຕິກິລິຍາທາງເคมີຈາກແສງຕາເວັນທີ່ເຂັ້ມຂົ້ນ. ການເສື່ອມຄຸນນະພາບນີ້ຈະສະແດງອອກເປັນການປ່ຽນສີທີ່ໜ້າພ້ອວນ, ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ຫຼຸດລົງ, ແລະ ການດູດຊຶມຄວາມຊື້ນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.
ການປະກອບດ້ວຍຊັ້ນປ້ອງກັນ ແລະ ສູດເມທຣິກສີທີ່ຕ້ານທືນແສງ UV ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເສື່ອມສະພາບຂອງຜ້າໄຟເບີຄາບອນໃນການນຳໃຊ້ພາຍນອກ. ການໃຊ້ເຈີລະໂຄັດ, ລະບົບສີ, ແລະ ຊັ້ນເຄືອບເທິງທີ່ມີຄວາມຊຳນິຊຳນານ ສາມາດໃຫ້ການປ້ອງກັນເປັນອຸປະກອນກັ້ນຕໍ່ຮັງສີ UV ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາລັກສະນະທີ່ນ່າຊື່ນໃຈຂອງເນື້ອໜັງຜ້າໄຟເບີຄາບອນໄວ້. ການກວດສອບ ແລະ ການບໍາລຸງຮັກສາຢ່າງເປັນປະຈຳ ສາມາດຮັບປະກັນການປະຕິບັດງານໃນໄລຍະຍາວໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ທ້າທາຍ.
ການດູດຊຶມຄວາມຊື້ນ ແລະ ຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ-ຄວາມຊື້ນ
ວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຟເບີຄາບອນຈະດູດຊຶມຄວາມຊື້ນຜ່ານຂະບວນການການແຜ່ກະຈາຍ ທີ່ຂຶ້ນກັບລະດັບຄວາມຊື້ນ, ອຸນຫະພູມ, ແລະ ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸເມທຣິກສີ. ການດູດຊຶມຄວາມຊື້ນອາດຈະເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມຈຸດປ່ຽນເປັນແກ້ວ (glass transition temperature) ລົດຕ່ຳລົງ, ລົດຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ, ແລະ ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງພາຍໃນເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງການບວມ. ອັດຕາ ແລະ ຂະໜາດຂອງການດູດຊຶມຄວາມຊື້ນຈະແຕກຕ່າງກັນຢ່າງມີນັກໃນແຕ່ລະປະເພດຂອງຜ້າໄຟເບີຄາບອນ ແລະ ລະບົບເຮືອນ.
ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມແລະຄວາມຊື້ນຮ່ວມກັນ (Hygrothermal cycling) ປະກອບດ້ວຍການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະຄວາມຊື້ນ ເຊິ່ງສາມາດເຮັງການເສື່ອມສະພາບໃນວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຍກາບອນ. ສະພາບການເຫຼົ່ານີ້ອາດນຳໄປສູ່ການເກີດເປັນເສັ້ນແຕກນ້ອຍ (microcracking), ການເລີ່ມຕົ້ນຂອງການແຕກຕົວ (delamination initiation), ແລະການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເສື່ອມສະພາບຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ (fatigue resistance) ໃນໄລຍະເວລາ. ການເຂົ້າໃຈພຶດຕິກຳ hygrothermal ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດທຳนายອາຍຸການໃຊ້ງານ ແລະ ກຳນົດໄລຍະເວລາທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການບຳລຸງຮັກສາໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຍກາບອນ.
ເทັກນິກການປ້ອງກັນຂັ້ນສູງ
ການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີ Prepreg
ຜ້າໄຍກາບອນປະເພດ Prepreg ມີລະບົບເຮືອນທີ່ຖືກເຄືອບລ່ວງໆ (pre-impregnated resin systems) ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມຄຸມຄຸນນະພາບທີ່ດີກວ່າ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງໃນຂະບວນການຜະລິດທີ່ດີກວ່າ ເມື່ອທຽບກັບວິທີການ wet layup. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງເກັບຮັກສາໃນສະພາບການທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ມີເວລາທີ່ສາມາດເກັບໄວ້ທີ່ອຸນຫະພູມປົກກະຕິ (out-time) ທີ່ຈຳກັດ, ຈຶ່ງຕ້ອງມີການຈັດການສິນຄ້າເຂົ້າສະຕັອກ ແລະ ການຈັດຕັ້ງຂະບວນການຜະລິດຢ່າງລະອຽດ. ຜ້າໄຍກາບອນປະເພດ Prepreg ສາມາດນຳໄປໃຊ້ໃນຂະບວນການຜະລິດອັດຕະໂນມັດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍທີ່ມີຄວາມເປັນພິດ (volatile emissions) ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງຜະລິດ.
ການປຸງແຕ່ງດ້ວຍເຕົາອັດຕະໂນມັດສຳລັບຜ້າໄຟເບີຄາບອນທີ່ມີເຮືອນຢູ່ແລ້ວ (prepreg) ສ້າງໃຫ້ເກີດວັດຖຸປະສົມທີ່ມີຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ດີເລີດ ແລະ ມີປະລິມານຂອງຊ່ອງຫວ່າງຕ່ຳ ໂດຍຜ່ານການຄວບຄຸມຄວາມກົດດັນ ແລະ ອຸນຫະພູມຢ່າງເປັນລະບົບ. ຄວາມກົດດັນໃນຂະບວນການປຸງແຕ່ງຈະເຮັດໃຫ້ອາກາດທີ່ຕິດຄັດຢູ່ໃນວັດຖຸຫາຍໄປ ແລະ ຮັບປະກັນສັດສ່ວນປະລິມານເສັ້ນໃຍທີ່ເໝາະສົມ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດຄຸນສົມບັດທາງດ້ານຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມແຂງຕົວທີ່ດີເລີດ. ມີການພັດທະນາວິທີການປຸງແຕ່ງທີ່ບໍ່ໃຊ້ເຕົາອັດຕະໂນມັດສຳລັບຜ້າໄຟເບີຄາບອນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການຜະລິດ ໂດຍຍັງຮັກສາມາດຕະຖານຄຸນນະພາບໄວ້.
ການບູລະນາການຂອງວິທີການຂົນສົ່ງເຮືອນ (Resin Transfer Molding)
ຂະບວນການຂົນສົ່ງເຮືອນ (RTM) ໃຊ້ຮູບແບບເສັ້ນໄຟເບີຄາບອນທີ່ບໍ່ມີເຮືອນ (dry preforms) ທີ່ຖືກເຕີມເຮືອນເຂົ້າໄປພາຍໃຕ້ສະພາບການຄວາມກົດດັນ ຫຼື ສຸນຍາກາດ. ວິທີການຜະລິດນີ້ເຮັດໃຫ້ສາມາດຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຮູບຮ່າງສັບສົນໄດ້ ແລະ ຍັງຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງພື້ນຜິວທີ່ດີເລີດໄວ້ທັງສອງດ້ານຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຟເບີຄາບອນ. ຂະບວນການ RTM ຕ້ອງການການອອກແບບຮູບແບບເສັ້ນໄຟເບີຄາບອນທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ການຈຳລອງການລົ້ນຂອງເຮືອນຢ່າງລະອຽດເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດບໍລິເວນທີ່ບໍ່ມີເຮືອນ (dry spots) ແລະ ຮັບປະກັນການຊຸ່ມເປີຽນຢ່າງທັງໝົດ.
ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍເຕັກນິກການຖ່າຍເທີນເຮືອນຢາງທີ່ຊ່ວຍດ້ວຍສຸນຍາກາດ (VARTM) ແມ່ນເປັນທາງເລືອກທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນສຳລັບໂຄງສ້າງທີ່ໃຊ້ຜ້າໄຟເບີກາບອນຂະໜາດໃຫຍ່ ໂດຍທີ່ການປຸງແຕ່ງດ້ວຍເຕົາອັດຕໍເຄີບນັ້ນບໍ່ເປັນໄປໄດ້. ເຕັກນິກນີ້ອີງໃສ່ຄວາມກົດດັນຂອງສຸນຍາກາດເພື່ອຂັບເຄື່ອນການລົ້ນຂອງເຮືອນຢາງຜ່ານຮູບແບບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຟເບີກາບອນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດຜະລິດເຮືອ, ປີກຂອງເຄື່ອງສູບลมທີ່ໃຊ້ພະລັງງານລົມ, ແລະ ແຜ່ນສຳລັບການກໍ່ສ້າງໄດ້. ສື່ການລົ້ນ ແລະ ລະບົບການຈັດສົ່ງຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນຮູບແບບການລົ້ນຂອງເຮືອນຢາງ ແລະ ຫຼຸດເວລາໃນການປຸງແຕ່ງ.
ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ ແລະ ວິທີການທົດສອບ
ວິທີການປະເມີນຜົນໂດຍບໍ່ທຳລາຍ
ວິທີການທົດສອບດ້ວຍຄລື່ນສຽງຄວາມຖີ່ສູງ (Ultrasonic testing) ສາມາດຄົ້ນພົບຂໍ້ບົກເບີ່ນທີ່ຢູ່ພາຍໃນວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຟເບີກາບອນໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດປະເມີນຄຸນນະພາບຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ສຳຄັນໄດ້. ການຖ່າຍຮູບແບບ C-scan ສາມາດເປີດເຜີຍເຖິງການແຍກຊັ້ນ (delaminations), ຊ່ອງຫວ່າງ (voids), ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຈາກວັດຖຸຕ່າງປະເທດທີ່ຢູ່ພາຍໃນຊັ້ນວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຟເບີກາບອນ, ໂດຍໃຫ້ແຜນທີ່ລາຍລະອຽດເຖິງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂຄງສ້າງ. ເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມຊຳນິຊຳນານເປັນພິເສດ ແລະ ບຸກຄະລາກອນທີ່ໄດ້ຮັບການຝຶກອົບຮົມເປັນຢ່າງດີເພື່ອຕີຄວາມຫມາຍຜົນໄດ້ຮັບຢ່າງຖືກຕ້ອງ.
ການສອບເສີມດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໃຊ້ກ້ອງອິນຟຣາເຣັດເພື່ອປະເມີນຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ຢູ່ເບື້ອງລຸ່ມຂອງຜ້າໄຟເບີກາໂບນ ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການນຳຄວາມຮ້ອນ. ວິທີການນີ້ມີປະສິດທິຜົນເປັນຢ່າງຫຼາຍໃນການປະເມີນຄວາມເສຍຫາຍຈາກການຕີ, ການເຂົ້າໄປຂອງນ້ຳ, ແລະ ຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ເກີດຂື້ນໃນຂະບວນການຜະລິດ ເຊິ່ງອາດຈະບໍ່ສາມາດເຫັນໄດ້ດ້ວຍການສອບເສີມດ້ວຍຕາ. ວິທີການສຳຫຼັບການເປີຽນຮູບພາບດິຈິຕອນ (Digital image correlation) ຈະຕິດຕາມການແຕກຕ່າງຂອງຄວາມເຄັ່ນ (strain distributions) ໃນເນື້ອເຮືອນຂອງຜ້າໄຟເບີກາໂບນ ໃນເວລາທີ່ມີການທົດສອບດ້ານກົນຈັກ.
ມາດຕະຖານການທົດສອບດ້ານກົນຈັກ
ມາດຕະຖານຂອງອຸດສາຫະກຳໄດ້ກຳນົດວິທີການທົດສອບທີ່ເປັນເອກະລັກສຳລັບການປະເມີນຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຟເບີກາໂບນ ເຊິ່ງລວມເຖິງການວັດແທກຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງ (tensile strength), ຄວາມແຂງແຮງໃນການກົດ (compression strength), ແລະ ຄວາມແຂງແຮງໃນການເລື່ອນລະຫວ່າງຊັ້ນ (interlaminar shear strength). ວິທີການທີ່ມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນໃຫ້ໄດ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ເປັນເອກະລັກກັນລະຫວ່າງຫ້ອງທົດສອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ເຮັດໃຫ້ສາມາດສ້າງຖານຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸເພື່ອໃຊ້ໃນການອອກແບບ. ການກຽມຕົວຢ່າງທີ່ຈະນຳມາທົດສອບ ຕ້ອງໃຊ້ການຕັດທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ ແລະ ການປັບປຸງເສັ້ນຂອບຢ່າງລະອອນເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວກ່ອນເວລາ.
ການທົດສອບຄວາມເໝືອນເຖິງຂອງວັດສະດຸປະກອບທີ່ເຮັດຈາກຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນ ລວມເຖິງການທົດສອບໃນລະຫວ່າງລ້ານໆ ຄັ້ງຂອງການຮັບພະລັງງານເພື່ອປະເມີນຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວໃຕ້ສະພາບການໃຊ້ງານ. ການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ເປີດເຜີຍກົນໄກການເກີດຄວາມເສຍຫາຍ ແລະ ກຳນົດລະດັບຄວາມເຄັ່ງຕົວທີ່ປອດໄພສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນດ້ານໂຄງສ້າງ. ການຈັດສະພາບແວດລ້ອມໃນເວລາທົດສອບຈະຈຳລອງສະພາບການສຳຜັດຈິງໃນຊີວິດຈິງທີ່ມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນໃນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວນານ.
ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ
ຫຼັກເກນໃດທີ່ກຳນົດການຈັດປະເພດຄຸນນະພາບຂອງຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນ
ການຈັດປະເພດຄຸນນະພາບຂອງຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນຖືກກຳນົດເປັນຫຼັກໂດຍຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງ, ຄ່າມູດູລັດ (modulus), ແລະ ຂໍ້ກຳນົດຂອງເສັ້ນໄຍ. ຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນທີ່ມີຄຸນນະພາບມາດຕະຖານມັກຈະມີຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງປະມານ 3500 MPa, ໃນຂະນະທີ່ຜ້າໄຍແກ້ວຄາບອນທີ່ມີຄຸນນະພາບປານກາງ ແລະ ສູງຈະບັນລຸຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງທີ່ສູງຂຶ້ນ ແຕ່ຈະສູນເສຍຄວາມແຂງແຮງສູງສຸດ. ລະບົບການຈັດປະເພດຍັງພິຈາລະນາເຖິງເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງເສັ້ນໄຍ, ລະດັບການປິ່ນປົວເທື່ອລະໜຶ່ງທີ່ເຮືອບເສັ້ນໄຍ, ແລະ ປັດໄຈຄວາມເໝືອນກັນດ້ານຄຸນນະພາບທີ່ມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງວັດສະດຸປະກອບ.
ຜ້າໄຟເບີກາໂບນເປີຽບທຽບກັບວັດສະດຸເສີມອື່ນໆແນວໃດ
ຜ້າໄຟເບີກາໂບນມີອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກທີ່ດີເລີດເມື່ອເທີບຽບກັບຜ້າໄຟເບີແກ້ວ ຜ້າໄຟເບີອາຣາມິດ ແລະ ຜ້າໄຟເບີທີ່ເກີດຈາກທຳມະຊາດ ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການຄວາມເບົາເປັນພິເສດ. ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ຜ້າໄຟເບີກາໂບນມີລາຄາແພງກວ່າວັດສະດຸອື່ນໆ ແຕ່ຄວາມແຂງແຮງສູງເປັນພິເສດ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເສື່ອມສະຫຼາຍຈາກການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ການລົງທຶນນີ້ຄຸ້ມຄ່າໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການປະສິດທິພາບສູງ. ຄຸນສົມບັດຂອງຜ້າໄຟເບີກາໂບນທີ່ເປັນຕົວນຳໄຟຟ້າຍັງໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການປ້ອງກັນສັນຍານໄຟຟ້າ-ແມ່ເຫຼັກ (EM) ທີ່ບໍ່ມີໃນຜ້າໄຟເບີແກ້ວ.
ເງື່ອນໄຂການເກັບຮັກສາຜ້າໄຟເບີກາໂບນຄືແນວໃດ
ຜ້າໄຍເຄີບອນຄວນເກັບໄວ້ໃນສະຖານທີ່ເຢັນ ແລະ ແຫ້ງ ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເສື່ອມສະພາບຂອງວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ເຮັດເປັນຊັ້ນຫຸ້ມ (sizing materials) ແລະ ຮັກສາຄຸນສົມບັດໃນການຈັດການ. ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມຊື້ນສູງສາມາດສົ່ງຜົນຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງເຂດຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໄຍ ແລະ ວັດສະດຸເຮັດເປັນເນື້ອ (fiber-matrix interface) ໃນວັດສະດຸ prepreg ເຊິ່ງຈະຫຼຸດທຳຫຼວດອາຍຸການເກັບຮັກສາ ແລະ ຊ່ວງເວລາທີ່ເໝາະສົມໃນການປຸງແຕ່ງ. ການຫໍ່ຫຸ້ມຢ່າງເໝາະສົມ ແລະ ການຈັດລຽງສິນຄ້າໃນສາງຢ່າງມີລະບົບຈະຮັບປະກັນວ່າວັດສະດຸຈະມີຄຸນສົມບັດທີ່ດີທີ່ສຸດເມື່ອຜ້າໄຍເຄີບອນເຂົ້າສູ່ຂະບວນການຜະລິດ.
ຜ້າໄຍເຄີບອນສາມາດນຳມາຮີໄຊເຄີນ ຫຼື ໃຊ້ຄືນໃໝ່ໄດ້ຫຼືບໍ?
ການຮີໄຊເຄີນຜ້າໄຍເຄີບອນປະກອບດ້ວຍຂະບວນການທາງຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ເຄມີ ເຊິ່ງເປັນການແຍກໄຍອອກຈາກວັດສະດຸເຮັດເປັນເນື້ອ (matrix materials) ແຕ່ໄຍທີ່ຖືກນຳມາຮີໄຊເຄີນມັກຈະມີຄຸນສົມບັດທາງກົລະກົງຕ່ຳກວ່າໄຍທີ່ຍັງບໍ່ເຄີຍຖືກນຳໃຊ້. ວິທີການ pyrolysis ແລະ solvolysis ສາມາດດຶງເອົາໄຍເຄີບອນຄືນມາໄດ້ ເພື່ອນຳໄປປຸງແຕ່ງໃໝ່ເປັນຜ້າໄຍເຄີບອນ ຜະລິດຕະພັນ , ເຖື່ອງຈາກດ້ານເສດຖະກິດໃນປັດຈຸບັນຍັງຈຳກັດການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ການຄົ້ນຄວ້າຍັງຄົງດຳເນີນໄປເພື່ອຫາວິທີການຮີໄຊເຄິ່ງທາງທາງກາຍະພາບທີ່ຮັກສາຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໃຍ ແລະ ລັກສະນະດ້ານໂຄງສ້າງເພື່ອໃຊ້ໃນການນຳໃຊ້ຄັ້ງທີສອງ.
