Pasiuna sa mga konsepto sa isotropy, quasi-isotropy ug anisotropy sa carbon fiber sheets

        Kung nagtrabaho uban ang mga carbon fiber, nga nailhan tungod sa ilang maayo kaayo nga kalig-on ug katig-a-sa-timbang nga mga ratios, hinungdanon nga masabtan kung giunsa ang orientasyon sa fiber nakaapekto sa kusog ug katig-a sa mga laminate sa carbon fiber composite (CFRP). Adunay lain-laing mga pamaagi sa laminate nga disenyo sa mga composite panel, diin ang mga laminates gipunting sa usa ka anggulo aron makahimo og lain-laing mga structural properties. Kini nga mga kabtangan mao ang: isotropic, quasi-isotropic ug anisotropic.

       Ang isotropic nagtumong sa usa ka materyal kansang kalig-on ug kagahi parehas kung gisukod sa bisan unsang direksyon pinaagi sa materyal. Ang mga pananglitan sa isotropic nga mga butang mao ang bildo ug metal.

       Quasi-isotropic nagtumong sa usa ka materyal nga isotropic apan lamang sa usa ka eroplano. Sa laing pagkasulti, ang kalig-on ug pagkagahi managsama sa tanan nga direksyon sa sulod sa eroplano sa bahin. Daghang CFRP laminates ang nahulog sa kini nga kategorya.

         Anisotropy nagtumong sa mga materyales nga adunay lain-laing mga kalig-on ug kagahi sa lain-laing mga direksyon pinaagi sa materyal. Pananglitan, ang kahoy mas gahi sa daplin sa lugas kay sa tabok niini. Ang mga laminate sa carbon fiber nga gihimo gamit ang mga lanot nga tanan gipunting sa usa ka direksyon labi ka anisotropic.

Pag-andam sa quasi-isotropic carbon fiber laminates

          Kung balanse ang oryentasyon sa mga lanot sa layup, ang CFRP laminates adunay quasi-isotropic nga mga kabtangan sa ingon nga ang ilang kusog ug pagkagahi magpabilin nga makanunayon bisan unsa pa ang direksyon diin ang materyal gikarga. Kung ang indibidwal nga carbon fiber plies o plies hinimo gikan sa hinabol nga mga tela o unidirectional carbon fibers, mahimo silang tipunon sa isotropic nga mga materyales kung gihiusa sa maayong pagkadisenyo nga mga laminate.

          Kung ang mga oryentasyon sa mga plies balanse, ang usa ka quasi-isotropic laminate gihimo sa ingon nga ang tensile stiffness sa laminate parehas sa matag direksyon sa eroplano. Kasagaran, ang quasi-isotropic sheets gihimo gamit ang carbon fiber braid nga adunay plies oriented sa 0º, 90º, +45º ug -45º nga adunay minimum nga 12.5% ​​sa matag usa niining upat ka direksyon. Ang unidirectional layer nga adunay oryentasyon nga 0º, 60º ug 120º mahimo usab nga makab-ot ang quasi-isotropic nga mga kabtangan.

          Ang mga laminate mahimo nga quasi-isotropic ug ingon og dili magdula sa mga lagda. Pananglitan, sama sa gihisgutan sa ibabaw, ang 0º/-45º/ +45º/90º laminates kay quasi-isotropic. Bisan pa, kung ang matag layer gipunting sa parehas nga anggulo sa orihinal nga oryentasyon (eg +60º), ang laminate magpabilin nga isotropic. + 60º reorientation sa laminate aron maporma ang 60º/15º/-75º/-30º laminate. Gawas pa sa anggulo sa orientasyon, ang taas nga kalidad nga mga laminate sa carbon fiber adunay ubang mga kinahanglanon sa disenyo: ang stack kinahanglan nga simetriko. Dugang pa, ang matag sheet kasagarang adunay parehas nga fiber-to-resin ratio; adunay parehas nga gibag-on sa layer; parehas nga klase sa fiber ug geometry

Quasi-isotropic carbon fiber board nga disenyo

          Sa usa ka tipikal nga quasi-isotropic nga carbon fiber sheet, ang sheet kinahanglan adunay labing menos 4 ka mga layer, ug ang matag layer kinahanglan adunay parehas nga katig-a ug gibag-on. Dugang pa, ang orientasyon sa fiber kinahanglan nga balanse ug simetriko. Dugang sa kolektibo nga paghatag og quasi-isotropic nga mga kabtangan, ang mga lanot sa lain-laing mga oryentasyon adunay piho nga mga kalig-on

         0º Layer: Naghatag ug axial strength ug stiffness, sulundon alang sa beams ug columns nga kinahanglang makasugakod sa axial loads.

        +/-45º ply: Naghatag ug shear ug torsional strength ug stiffness, maayo alang sa torsion shafts ug shear webs sama sa I-beams.

         90º Layer: Naghatag ug lateral nga kalig-on ug katig-a, maayo alang sa paghimo sa mga lut-od sa panagsama nga nagkupot sa tanan ug naghatag kusog sa usa ka pressure vessel.

Quasi-isotropic nga bentaha

          Ang mga sheet sa carbon fiber mahimo nga dili mahal pinaagi sa dili paggamit sa mga quasi-isotropic lamination. Pananglitan, kung ang usa ka laminate gitukod gamit lamang ang 0 ug 90 degree nga carbon fiber layer, ang laminate mahimong mas huyang subay sa 45 degree diagonal, nga adunay 50% nga labi nga pagtipas sa off-axis nga pagbaluktot ug tensyon kaysa kini mahimo. Quasi-isotropic nga carbon fiber sheet. Sa kadaghanan nga mga aplikasyon, ang 0º/90º nga mga sheet nagtrabaho og maayo. Bisan pa, kung gikinahanglan ang pagkagahi sa 45-degree nga axis, ang quasi-isotropic nga carbon fiber sheets maghatag labing maayo nga pasundayag. Ang quasi-isotropic nga carbon fiber sheets mahimo nga hinimo gikan sa unidirectional o hinabol nga mga plies nga adunay angay nga direksyon sa lamination aron makahimo og usa ka gahi nga materyal nga adunay kusog sa tanan nga direksyon.