Oblikovanje napetosti izdelka pri izdelavi izdelkov iz ogljikovih vlaken po meri
Pri proizvodnji in predelavi izdelkov iz ogljikovih vlaken veliko izdelkov iz ogljikovih vlaken zahteva prilagojeno proizvodnjo. Za izdelke z višjimi zahtevami glede zmogljivosti so izbrani izdelki iz ogljikovih vlaken, ki bodo nadomestili tradicionalne, s ciljem visoke zmogljivosti. Pri svetovanju o izdelkih iz ogljikovih vlaken so pogosta vprašanja o uporabi izdelka, saj stresna situacija neposredno vpliva na zasnovo delovanja izdelka.
Pri praktični uporabi izdelkov iz ogljikovih vlaken je glavni razlog lahka prednost materialov iz ogljikovih vlaken. Poleg omenjene lahke lastnosti je ključen dejavnik tudi visoka trdnost materialov iz ogljikovih vlaken. Stres v izdelkih iz ogljikovih vlaken je tesno povezan s tem vidikom.
Posebna značilnost materialov iz ogljikovih vlaken je v njihovi visoki trdnosti nosilne zmogljivosti v smeri napetosti. Pri uporabi enoslojnih materialov iz ogljikovih vlaken obstaja velika razlika v napetosti vzdolž osi vlaken in pravokotno na smer vlaken. Ta temeljni razlog vodi do oblikovanja napetosti v izdelkih iz ogljikovih vlaken, kjer aksialne sile zagotavljajo boljšo trdnost pri uporabi izdelka. Običajna zasnova vključuje prilagoditev kota in zaporedja plasti, da se izpolnijo zahteve glede obremenitve.
1. Ujemanje med smerjo vlaken in napetostjo: Pri proizvodnji in predelavi izdelkov iz ogljikovih vlaken je prvi korak rezanje tkanine iz ogljikovih vlaken po karbonizaciji. Po rezanju se izvedejo meritve in med postopkom polaganja predoblike ogljikovih vlaken se smer poravna s smerjo napetosti. Za aksialne sile se uporabi več plasti 0 stopinj in 90 stopinj, medtem ko je za stranske sile s strižno odpornostjo več plasti nameščenih na +45 stopinjah.
2. Različno plastenje povzroči različne učinke. Za izdelke, ki zahtevajo močno strukturno stabilnost in se pogosto premikajo, je najbolje uporabiti način polaganja v stopinjah +45. Poleg tega je splošna simetrija izdelka ključna za zagotavljanje boljše naravne frekvence in izboljšane stabilnosti. Zato so med površinsko obdelavo izdelka pogosto izbrane plasti pod kotom 0 ali 90 stopinj.
To so razlogi, zakaj se pri posvetovanju s strankami pozanimamo o dejanski uporabi izdelkov iz ogljikovih vlaken, da ocenimo splošne zahteve glede učinkovitosti.
