Nuolat tobulinant didelio našumo pluošto medžiagas apsauginiame lauke, UHMWPE UD audinys tapo pageidaujamu pasirinkimu balistinėms liemenėms, sprogimui atsparia įranga ir kitoms kritinėms apsauginėms medžiagoms dėl didelio tempimo stiprumo, mažo tankio ir išskirtinio atsparumo poveikiui. Tačiau UD audinio gamybos procesas yra sudėtingas ir griežtas, kai net nedideli nukrypimai bet kuriame žingsnyje gali žymiai pakenkti galutiniam medžiagos veikimui. Todėl išsami jo gamybos proceso ir optimizavimo būdų analizė suteikia teorinę paramą ir techninį užtikrinimą, kaip gaminti aukštos kokybės produktus.
UHMWPE UD audinio apžvalga
Pagrindinės UHMWPE savybės
UHMWPE (ypač aukštos molekulinės masės polietilenas)yra polietileno medžiaga, kurios molekulinė masė viršija 3 milijonus, būdingų išskirtinių mechaninių savybių ir cheminio stabilumo. Jo aukšta molekulinė grandinės struktūra suteikia puikų tempimo stiprumą, atsparumą dilimui, atsparumui žemai temperatūrai ir puikų atsparumą UV spinduliams, todėl tai yra pirmaujanti medžiaga aukšto našumo pluoštuose.
|
Nuosavybė |
Charakteristikos |
|
Tempimo stiprumas |
5-15 kartų, kai plienas, siūlantis ekstremalų pasipriešinimą tempimui |
|
Tankis |
~ 0. 93 g\/cm³, užtikrinant lengvas savybes |
|
Atsparumas nusidėvėjimui |
Išskirtinis patvarumas didelio poveikio ir abrazyvinės aplinkos |
|
Mažos temperatūros našumas |
Efektyviai veikia -100 laipsniu, tinkamas ekstremalioms šaltoms sąlygoms |
|
Cheminis stabilumas |
Atsparus daugumai chemikalų |
UD audinio konstrukcinės savybės
UD audinys reiškia vienkryptį pluošto suderinimo struktūrą. Skirtingai nuo tradicinių austų audinių, šis vienkryptis išdėstymas maksimaliai padidina pluošto stiprumą, įgalinantį didesnį tempimą ir atsparumą smūgiams krovinio link. Norint pasiekti daugialypį atsparumą kelionei poveikiui, dažnai naudojamas kryžminio sluoksnio laminavimas, sustiprinantis bendrą struktūrinį stabilumą ir efektyvumą.
|
Struktūrinė savybė |
Efektas |
|
Vienkryptis pluošto išlyginimas |
Sustiprina tempimo stiprumą ir atsparumą smūgiui pirmine kryptimi |
|
Kryžminio laminavimo dizainas |
Pagerina daugialypės atsparumo poveikį ir struktūrinį stabilumą |
UHMWPE UD audinio gamybos procesas
1. UHMWPE pluošto gamyba
Gelio verpimas yra pagrindinė aukšto našumo UHMWPE skaidulų gamybos technika. Šis procesas apima polietileno ištirpimą tirpiklyje (pvz. Pagrindiniai parametrai yra tirpiklių pasirinkimas, verpimo temperatūra (200–300 laipsnių) ir lygiosios santykis (5–8x), kurie nustato molekulinę orientaciją, tempimo stiprumą ir modulį.
|
Parametras |
Poveikis |
Valdymo diapazonas |
|
Tirpiklio pasirinkimas |
Daro įtaką kristališkumui ir orientacijai |
Parafino aliejus, ksilenas |
|
Verpimo temperatūra |
Šilumos perteklius skaido pluoštus; Maža šiluma sumažina orientaciją |
200–300 laipsnių |
|
Nubrėžkite santykį |
Didesnis santykis pagerina molekulinį išlyginimą |
5–8x |
2. Vieno kryptinis klojimas ir pluošto išlyginimas
Gamyba po pluošto, vienkryptis sluoksnis užtikrina tikslų pluošto įtempimą ir išlyginimo tankį. Išplėstinės įtempimo kontrolės sistemos apsaugo nuo pluošto lūžio ar netinkamo poslinkio, tiesiogiai paveikdamos medžiagos stiprumą ir stabilumą.
|
Valdymo parametras |
Vaidmuo |
Poveikis |
|
Pluošto įtampa |
Išlaiko optimalų tempimą |
Daro įtaką stiprumui ir stabilumui |
|
Dalyvavimo tankis |
Užtikrina vienodą pluošto pasiskirstymą ploto vienetui |
Nustato atsparumą tempimui ir smūgiui |
3. Filmo danga ir klijavimas
Termoplastinės plėvelės danga (pvz., PE arba PP dervos) suriša pluošto sluoksnius, padidindama tarpsluoksnio trintį ir smūgio absorbciją. Plėvės storis (10–30 μm) ir dangos temperatūra (180–220 laipsnių) yra labai svarbūs adhezijos kokybei.
4. Kompozicinis presavimo ir daugiasluoksnis laminavimas
Skersinio sluoksnio laminavimas (pvz., 0 laipsnis \/9 0 laipsnis arba 0 laipsnis \/45 laipsnis \/90 laipsnis \/135 laipsnis) optimizuoja daugialypį kryptį. Laminacijos kampai diktuoja tempimo stiprumą, atsparumą smūgiui ir lankstumui.
|
Laminacijos dizainas |
Efektas |
Paraiška |
|
0 laipsnis \/90 laipsnis |
Maksimaliai padidina vienkryptį stiprumą |
Šarvai, apsauginė įranga |
|
0 laipsnis \/45 laipsnis \/90 laipsnis \/135 laipsnis |
Sustiprina daugialypį atsparumą smūgiams |
Aviacija, sportinė įranga |
5. Post apdorojimas
Pažangios procedūros apima:
- Šiluminis stabilizavimas: sumažina vidinį stresą ir pagerina matmenų stabilumą.
- Funkcinės dangos: UV spinduliams atsparios ar vandeniui atsparios dangos padidina patvarumą atšiaurioje aplinkoje.
Našumo optimizavimo keliai
1. Proceso parametrų tobulinimas
Reguliavimo santykis, plėvelės storis ir šiluminis slėgis padidina tempimo stiprumą ir ilgaamžiškumą.
2. Nanotechnologijų integracija
Grafeno ar anglies nanovamzdelių pridėjimas pagerina mechanines savybes (pvz.
Išvada
GamybaUHMWPE UD audinysyra labai rafinuotas procesas, reikalaujantis tikslumo gelio verpimo, vienkrypčių sluoksnių, dengimo ir laminavimo metu. Kiekvienas parametras turi būti kruopščiai kontroliuojamas, kad būtų užtikrintas optimalus našumas.
Susisiekite su mumis dėl kompetencijos:
„Qianxilong Company“Specializuojasi UHMWPE UD audinio mokslinių tyrimų ir plėtros gamyboje. Mes nuolat tobuliname savo procesus, kad būtų teikiami aukštos kokybės apsauginiai sprendimai.
Kodėl verta rinktis „Qianxilong“?
- Pažangiausia gamybos technologija
- Individualūs sprendimai įvairioms pramonės šakoms
- Įsipareigojimas naujovėms ir kokybei