บทนำ: เหตุใดการเลือกวัสดุหลักจึงควบคุมพฤติกรรมโครงสร้างแผง
ในแผงแซนวิช FRPระบบที่ใช้ในตัวถังรถบรรทุก อาคารโมดูลาร์ ตู้แช่เย็น และเรือนอุปกรณ์อุตสาหกรรม ชั้นแกนกลางจะกำหนดพฤติกรรมการถ่ายโอนแรงเฉือน ความเสถียรของความหนาของแผง และการกระจายมวลทั่วทั้งหน้าตัดของแผง- สกิน FRP เพียงอย่างเดียวไม่สามารถรักษาระยะห่างของโครงสร้างภายใต้แรงดัดงอได้ วัสดุหลักให้รูปทรงภายในที่รองรับการถ่ายโอนน้ำหนักระหว่างสกิน
วัสดุหลักที่แตกต่างกัน เช่น รังผึ้ง PP, โฟม PET, โฟม PU, ไม้บัลซา และรังผึ้งอลูมิเนียม จะถูกเลือกโดยพิจารณาจากช่วงความหนาแน่น การสัมผัสกับความชื้น โหลดแรงอัด และความเข้ากันได้ของกระบวนการผลิต ในสายการเคลือบอุตสาหกรรม การเลือกแกนจะเสร็จสิ้นก่อนที่จะติดผิว FRP เพื่อให้ตรงกับความหนืดของระบบกาว อุณหภูมิในการบ่ม และสภาวะแรงดันในการกด
สิ่งที่ Core Layer ทำภายในโครงสร้างแผงแซนวิช
ชั้นแกนกลางในแผงแซนวิช FRP ไม่ได้รับแรงดึงหรือแรงอัดเป็นหลัก แต่จะทำหน้าที่ทางกลสามอย่างแทน:
ในระหว่างการดัดแผง ผิว FRP ด้านบนจะพบกับแรงกดอัด ในขณะที่ผิวด้านล่างจะพบกับแรงกดแรงดึง วัสดุแกนกลางจะกระจายแรงเฉือนไปทั่วโครงสร้างภายใน ป้องกันการเสียรูปเฉพาะจุด
ในการผลิต จะมีการติดกาวระหว่างผิวหนัง FRP และพื้นผิวแกนโดยใช้ระบบการเคลือบแบบลูกกลิ้งหรือสเปรย์ ตามด้วยการกดสุญญากาศที่แรงดันควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกันทั่วทั้งส่วนต่อประสานแกน
แกนรังผึ้ง PP: เรขาคณิตสำหรับการถ่ายโอนแรงเฉือน
ผลิตโดยการอัดแผ่นโพลีโพรพีลีนแล้วขยายเป็นโครงสร้างเซลล์หกเหลี่ยมผ่านการขึ้นรูปด้วยความร้อน ข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมโดยทั่วไป ได้แก่:
ผนังเซลล์หกเหลี่ยมแต่ละอันทำหน้าที่เป็นเส้นทางการถ่ายโอนแรงเฉือนที่กระจายโหลดไปตามความหนาของแผง แตกต่างจากแผ่นโพลีเมอร์แข็ง รังผึ้ง PP ช่วยลดปริมาณวัสดุอย่างต่อเนื่องในขณะที่ยังคงรักษาการแยกโครงสร้างระหว่างสกิน FRPโฮลี่คอร์ให้เค้าโครงการซ้อน CNC ที่มีการควบคุมมิติเพื่อลดการสูญเสียการตัดแต่งอย่างมาก
แกนโฟม PET: ปิด-การควบคุมความชื้นของเซลล์
ผลิตจากโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลตรีไซเคิลผ่านกระบวนการเกิดฟองและการทำให้เย็นลงซึ่งสร้างโครงสร้างเซลล์ปิด- โดยทั่วไปความหนาแน่นจะอยู่ระหว่าง 60–200 กก./ลบ.ม. ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านความต้านทานแรงอัด
โครงสร้างเซลล์ปิด-จำกัดการดูดซึมน้ำโดยการปิดกั้นทางเดินของเส้นเลือดฝอย ทำให้วัสดุต้านทานการซึมผ่านของความชื้นในระหว่างรอบการควบแน่นในระบบขนส่งแบบแช่เย็น โฟม PET ถ่ายโอนแรงอัดผ่านการเสียรูปของเซลล์ที่สม่ำเสมอ แทนที่จะเป็นโหนดโครงสร้างที่แยกจากกัน การเคลือบตามด้วยการกดแบนภายใต้ 70 องศาเพื่อหลีกเลี่ยงการยุบตัวของเซลล์
แกนพียูโฟม
โฟมโพลียูรีเทนแข็งเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างโพลีออลและไอโซไซยาเนต (ความหนาแน่น 30–80 กก./ลบ.ม.) โดยพื้นฐานแล้วต้านทานการถ่ายเทความร้อนในขณะที่รองรับน้ำหนักปานกลางในพื้นที่โซ่เย็น- (-18 องศาถึง +5 องศา ) ภายใต้การโหลดทางกลแบบสถิตในระยะยาว อาจเกิดการเสียรูปของการคืบได้
แกนไม้บัลซา
ผลิตจากไม้ธรรมชาติวางแนวเส้นใยตามยาว (ความหนาแน่น 100–200 กก./ลบ.ม.) มีคุณสมบัติทางกลแบบแอนไอโซทรอปิกและมีความต้านทานแรงอัดสูงตามแนวเกรน จำเป็นต้องมีการปิดผนึกขอบอย่างเข้มงวด มิฉะนั้นน้ำที่ไหลเข้าไปสามารถเคลื่อนที่ไปตามช่องทางได้ ทำให้เกิดการบวมและสูญเสียความสามารถในการถ่ายเทแรงเฉือน
อลูมิเนียมรังผึ้ง
เกิดจากการขยายแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ที่ยึดติดเป็นเซลล์หกเหลี่ยม (ความหนาแน่น 20–80 กก./ลบ.ม.) โครงสร้างโลหะมีความแข็งสูง-ถึง-ประสิทธิภาพในการรับน้ำหนัก แต่สามารถเกิดการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือเกลือ-ได้ หากละเว้นการรักษาพื้นผิว ต้องใช้การยึดติดอีพ็อกซี่ที่แม่นยำ
เมทริกซ์การเลือกทางวิศวกรรม
กลไกความล้มเหลวที่เกี่ยวข้อง
- รังผึ้งพีพี:แรงเฉือนผนังล้มเหลวหรือการบดขอบเฉพาะที่
- โฟมสัตว์เลี้ยง:การเสียรูปของการบีบอัดภายใต้แรงกระแทกหนักเฉพาะที่
- พียูโฟม:เมตริกการเปลี่ยนรูปแบบการคืบทางกลระยะยาว-
- ไม้บัลซ่า:ความชื้น-ทำให้เกิดอาการบวมของเส้นใยและชั้นแตกตัว
- รังผึ้งอลูมิเนียม:การแตกร้าวของแกนกลางหรือการกัดกร่อนของข้อต่อ
วัสดุหลักบูรณาการเข้ากับการผลิตได้อย่างไร
บทบาทวิศวกรรม HolyCore ในระบบจ่ายหลัก
HolyCore มุ่งเน้นไปที่ระบบแกนรังผึ้ง PP ขั้นสูงที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างชัดเจนสำหรับการผลิตแผงแซนวิชแบบรวม โครงสร้างการสนับสนุนทางวิชาชีพประกอบด้วย:
ในสาขาการขนส่งและกล่องหุ้มอุตสาหกรรม การเลือกรูปทรงแกนหลักก่อนการเคลือบจะช่วยลด-ข้อผิดพลาดในการตัดขอบหลังการประมวลผล และรับประกันว่าการประกอบโมดูลโครงสร้างจะพอดีกัน
