berita

Serat KarbonBejana Tekan Komposit Berliku adalah bejana berdinding tipis yang terdiri dari liner yang tertutup rapat dan lapisan serat berkekuatan tinggi, yang utamanya dibentuk melalui proses penggulungan dan penenunan serat. Dibandingkan dengan bejana tekan logam tradisional, liner bejana tekan komposit berfungsi sebagai tempat penyimpanan, penyegelan, dan perlindungan korosi kimia, sementara lapisan komposit utamanya digunakan untuk menahan beban tekanan internal. Berkat kekuatan spesifik yang tinggi dan kemampuan desain komposit yang baik, bejana tekan komposit tidak hanya meningkatkan kapasitas dukung bebannya secara signifikan, tetapi juga mengurangi massa bejana secara signifikan dibandingkan dengan bejana tekan logam tradisional.
Lapisan dalam bejana tekan berlilit serat terutama berupa struktur liner, yang fungsi utamanya adalah sebagai penghalang penyegel untuk mencegah kebocoran gas atau cairan bertekanan tinggi yang tersimpan di dalamnya, sekaligus melindungi lapisan luar berlilit serat. Lapisan ini tidak akan terkorosi oleh material yang tersimpan di dalamnya, dan lapisan luarnya merupakan lapisan berlilit serat yang diperkuat dengan matriks resin, yang terutama digunakan untuk menahan sebagian besar beban tekanan di dalam bejana tekan.
1. Struktur pembuluh tekanan berlilit serat
Terdapat empat bentuk utama struktur bejana tekan komposit: silinder, bola, annular, dan persegi panjang. Bejana silinder terdiri dari satu bagian silinder dan dua kepala. Bejana tekan logam dibuat menjadi bentuk sederhana dengan cadangan kekuatan berlebih pada arah aksial. Bejana bola memiliki tegangan yang sama pada arah lungsin dan pakan di bawah tekanan internal dan setengah dari tegangan keliling bejana silinder. Kekuatan material logam sama di semua arah, sehingga wadah bola yang terbuat dari logam dirancang untuk kekuatan yang sama, dan memiliki massa minimum ketika volume dan tekanan tertentu. Kondisi gaya wadah bola adalah yang paling ideal, dinding wadah juga dapat dibuat setipis mungkin. Namun, karena kesulitan yang lebih besar dalam pembuatan wadah bola, umumnya hanya digunakan dalam pesawat ruang angkasa dan acara-acara khusus lainnya. Wadah cincin dalam produksi industri sangat jarang, tetapi dalam beberapa kesempatan tertentu atau membutuhkan struktur ini, misalnya, wahana ruang angkasa untuk memanfaatkan sepenuhnya ruang yang terbatas, akan menggunakan struktur khusus ini. Kontainer persegi panjang terutama digunakan untuk memenuhi kebutuhan ruang yang terbatas, memaksimalkan pemanfaatan ruang dan penggunaan struktur, seperti gerbong tangki persegi panjang otomotif, gerbong tangki kereta api, dan lain-lain. Kontainer semacam itu umumnya merupakan kontainer bertekanan rendah atau kontainer bertekanan atmosfer, dan persyaratan kualitasnya semakin ringan semakin baik.
Kompleksitas strukturgabunganBejana tekan itu sendiri, perubahan mendadak ketebalan kepala dan kepala, variabel ketebalan dan sudut kepala, dll., membawa banyak kesulitan pada desain, analisis, perhitungan dan pencetakan. Kadang-kadang, bejana tekan komposit tidak hanya perlu dililit pada sudut yang berbeda dan rasio kecepatan variabel di bagian kepala, tetapi juga perlu mengadopsi metode penggulungan yang berbeda sesuai dengan struktur yang berbeda. Pada saat yang sama, pengaruh faktor-faktor praktis seperti koefisien gesekan harus dipertimbangkan. Oleh karena itu, hanya desain struktural yang benar dan masuk akal yang dapat dengan benar memandu proses produksi penggulungan bejana tekan komposit, sehingga menghasilkan produk bejana tekan komposit ringan yang memenuhi persyaratan desain.
2. Bahan bejana tekan berlilit serat
Sebagai bagian utama yang menahan beban, lapisan penggulung serat harus memiliki kekuatan tinggi, modulus tinggi, densitas rendah, stabilitas termal, dan keterbasahan resin yang baik, serta kemampuan proses penggulungan yang baik dan kekencangan bundel serat yang seragam. Serat penguat yang umum digunakan untuk bejana tekan komposit ringan meliputi:serat karbonserat PBO,serat poliamina aromatik, dan serat UHMWPE.