บทนำ: เหตุใดผู้ผลิตจึงใช้โครงสร้างแผงแซนวิช
ในอุปกรณ์การขนส่ง อาคารโมดูลาร์ ยานพาหนะห้องเย็น และตู้อุตสาหกรรม ความหนาของแผงมักจะต้องเพิ่มขึ้นเพื่อปรับปรุงความแข็ง แผงทึบแบบดั้งเดิมบรรลุเป้าหมายนี้โดยการเพิ่มวัสดุมากขึ้น ซึ่งเพิ่มน้ำหนักและค่าขนส่ง
แผงแซนวิช FRPแก้ไขปัญหานี้ผ่านโครงสร้างแบบเลเยอร์ แทนที่จะใช้แกนที่เป็นของแข็ง พวกเขารวมเปลือกที่เสริมด้วยไฟเบอร์กลาส-เข้ากับวัสดุแกนที่มีน้ำหนักเบา โครงสร้างนี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถรักษาความหนาของแผงในขณะที่ลดมวลวัสดุได้ ด้วยเหตุนี้ แผงแซนวิช FRP จึงถูกรวมเข้ากับผนังตัวถังรถบรรทุก แผงด้านข้างของรถ RV ฉากกั้นห้องปลอดเชื้อ และระบบอาคารสำเร็จรูป
แผงแซนวิช FRP คืออะไร?
แผงแซนวิช FRP เป็นโครงสร้างคอมโพสิตที่ประกอบด้วยชั้นหลักสามชั้น:
- ผิว FRP ด้านนอก
- วัสดุหลัก
- ผิว FRP ด้านใน
วัสดุผิวทั่วไปผลิตจากระบบเสริมแรงไฟเบอร์กลาสและเทอร์โมเซตติงเรซิน เช่น โพลีเอสเตอร์ ไวนิลเอสเทอร์ หรืออีพอกซีเรซิน
โครงสร้างแบบง่าย
สกิน FRP ต้านทานแรงดึงและแรงอัด ในขณะที่แกนรองรับความหนาของแผงและถ่ายเทน้ำหนักระหว่างสกิน การกำหนดค่านี้ช่วยให้แผงสามารถรับแรงดัดงอได้โดยไม่ต้องใช้โครงสร้างภายในที่มั่นคง
แผงแซนด์วิช FRP ทำงานอย่างไร
เมื่อแผงแซนวิชได้รับแรงดัดงอ ชั้นต่างๆ จะทำหน้าที่ทางกลต่างกัน
เมื่อระยะห่างระหว่างสกินเพิ่มขึ้น โมเมนต์ความเฉื่อยของแผงจะเพิ่มขึ้น ช่วยให้โครงสร้างต้านทานการโค้งงอโดยใช้วัสดุน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแผงทึบที่มีความหนาเท่ากัน ตัวอย่างเช่น แผงแซนวิชขนาด 40 มม. อาจมีความแข็งในการดัดงอได้ดีกว่าลามิเนตแข็งที่บางกว่ามาก ในขณะที่ใช้วัสดุตรงกลางแผงน้อยกว่ามาก
ส่วนประกอบหลักของแผงแซนวิช FRP
แผ่นหน้า FRP
สกิน FRP ผลิตจากการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสรวมกับระบบเรซิน โดยทั่วไปความหนาของผิวหนังจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.8 มม. ถึง 5 มม. ขึ้นอยู่กับความต้องการในการรับน้ำหนัก
วัสดุเสริมแรง:
- เสื่อเกลียวสับ
- ทอท่องเที่ยว
- ผ้าใยแก้วหลายแกน
ระบบเรซิน:
- เรซินโพลีเอสเตอร์
- เรซินไวนิลเอสเตอร์
- อีพอกซีเรซิน
วัสดุหลัก
แกนครอบครองความหนาของแผงส่วนใหญ่และกำหนดน้ำหนัก ความต้านทานแรงเฉือน และประสิทธิภาพเชิงความร้อน
| วัสดุหลัก | ความหนาแน่นทั่วไป |
|---|---|
| แกนรังผึ้ง PP | 60–120 กก./ลบ.ม |
| พีอีทีโฟม | 80–200 กก./ลบ.ม |
| พียูโฟม | 30–150 กก./ลบ.ม |
| ไม้อัด | 400–700 กก./ลบ.ม |
| อลูมิเนียมรังผึ้ง | ขึ้นอยู่กับความหนาของฟอยล์ |
เหตุใด PP Honeycomb Core จึงถูกใช้บ่อย
แกนรังผึ้ง PPผลิตจากแผ่นโพลีโพรพิลีนที่เชื่อมและขยายเป็นโครงสร้างเซลล์หกเหลี่ยมต่อเนื่องกัน เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างแกนกลางที่เป็นของแข็ง- รูปทรงของเซลล์จะลดการใช้วัสดุลง เนื่องจากปริมาตรภายในส่วนใหญ่ประกอบด้วยช่องอากาศที่ปิดล้อม
โดยทั่วไปจะรวมเข้ากับ:
กระบวนการผลิตทีละขั้นตอน-
การผลิตผิว FRP
การเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสจะถูกรวมเข้ากับเรซินและขึ้นรูปเป็นแผ่นโดยใช้การวางมือ- การเคลือบแบบต่อเนื่อง การเติมสุญญากาศ หรือการขึ้นรูปแบบอัด
การเตรียมวัสดุหลัก
วัสดุแกนที่เลือกได้รับการประมวลผลอย่างแม่นยำผ่านการตัด CNC การตัดขอบ การทำความสะอาดพื้นผิว และการตรวจสอบความหนาเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนโหลดที่สม่ำเสมอ
การใช้กาว
ใช้กาวโพลียูรีเทน อีพ็อกซี่ หรือกาวอะคริลิกดัดแปลง การครอบคลุมอย่างสมบูรณ์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันความล้มเหลวของพันธะโครงสร้างและความเข้มข้นของความเครียดในท้องถิ่น
การประกอบแผง
เลเยอร์จะซ้อนกันตามลำดับที่แม่นยำ:ผิว FRP → กาว → แกนรังผึ้ง PP → กาว → ผิว FRP. ทุกชั้นยังคงปรับได้ก่อนที่จะกด
การอัดและการเคลือบ
เครื่องอัดสุญญากาศ เครื่องอัดไฮดรอลิก หรือไลน์เคลือบต่อเนื่องจะใช้แรงกดสม่ำเสมอเพื่อบังคับส่วนประกอบให้มีการยึดเหนี่ยวทางโครงสร้างที่สม่ำเสมอและแข็งแกร่ง
กระบวนการบ่ม
เมทริกซ์เรซินและกาวทั้งหมดได้รับการบ่มภายใต้ข้อกำหนดเฉพาะด้านสิ่งแวดล้อม การรีดด้วยความร้อน หรือเตาอบ{0}}ที่เข้มงวดเพื่อรักษาประสิทธิภาพทางวิศวกรรมขั้นสุดท้าย
การตัดและการตกแต่ง
การดำเนินการหลัง-จะกำหนดรูปแบบแผงให้เป็นการส่งมอบของลูกค้าขั้นสุดท้ายผ่านการกำหนดเส้นทาง CNC การตัดขอบ การตัดฮาร์ดแวร์ การตรวจสอบพื้นผิว และการปิดผนึกขอบโครงสร้าง
การใช้งานทั่วไป
การขนส่ง
ผนังด้านข้างตัวรถบรรทุก แผงหลังคารถพ่วง ระบบผนังรถ RV และฉากกั้นห้องเก็บสัมภาระ เพิ่มขีดความสามารถน้ำหนักบรรทุกสูงสุดด้วยการลดน้ำหนักเมื่อทดค่าอย่างมาก
การก่อสร้างแบบโมดูลาร์
ระบบผนังสำเร็จรูป โครงสร้างแบบพกพา และบ้านโมดูลาร์ ลดภาระการติดตั้งไซต์ลงอย่างมากในขณะที่รักษาความหนาของโครงสร้างให้สูง
ระบบห้องคลีนรูม
โรงงานเภสัชกรรม โรงงานผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และฉากกั้นห้องปฏิบัติการ พื้นผิว FRP ที่ถูกสุขลักษณะเรียบเป็นพิเศษ-รองรับโปรโตคอลการฆ่าเชื้อที่เข้มข้น
การตกแต่งภายในทางทะเล
ฉากกั้นห้องโดยสาร ผนังภายใน และเฟอร์นิเจอร์ภาชนะ แกนรังผึ้ง PP มีภูมิคุ้มกันต่อการกัดกร่อนหรือการเน่าเปื่อยในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่มีความชื้นสูง
ปัจจัยการประเมินที่สำคัญสำหรับผู้ซื้อ
- ความหนาของแกน:ช่วงระหว่าง 10 ถึง 100 มม
- ความหนาแน่นของแกนกลาง:รังผึ้ง PP มาตรฐานที่ 60–120 กก./ลบ.ม
- ความหนาของผิวหนัง:โดยทั่วไปจะมีช่วงระหว่าง 0.8–5 มม
- แรงเฉือน:กำหนดการถ่ายโอนโหลดจริงภายในส่วนประกอบ
- แรงอัด:สิ่งสำคัญสำหรับพื้นหนักหรือการรับน้ำหนักเฉพาะจุด
- ความเข้ากันได้ของกาว:ต้องจับคู่ทางเคมีกับผิวหนังและแกนกลาง
- สภาพแวดล้อมการบริการ:วิเคราะห์ขีดจำกัดอุณหภูมิ ความชื้น การสั่นสะเทือน และการกระแทก
โหมดความล้มเหลวและการป้องกัน
การแยกชั้น
สาเหตุ:พันธะกาวล้มเหลวระหว่างแผ่นหน้าและแกน
การป้องกัน:จัดการการครอบคลุมของกาวทั้งหมดอย่างเคร่งครัดและรักษาตัวแปรโปรไฟล์
การบดแกน
สาเหตุ:น้ำหนักจุดเฉพาะที่เกินขีดจำกัดการบีบอัดคอร์ขั้นพื้นฐาน
การป้องกัน:เลือกความหนาแน่นของคอร์ที่สูงขึ้นหรือการออกแบบเฟรมภายในที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น
ขอบเสียหาย
สาเหตุ:ขอบแกนกลางที่เปลือยเปล่าทำให้เกิดความล้าจากแรงกระแทกของโครงสร้าง
การป้องกัน:จัดวางกรอบด้วยการอัดขึ้นรูปขอบโดยเฉพาะและซีลป้องกัน
