berita

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