کپسول کامپوزیت متال

توضیحات

در این مقاله قصد داریم کپسول کامپوزیت متال را برای شما عزیزان مورد بررسی قرار دهیم:

کپسول کامپوزیت متال مورد استفاده صنایع مختلف می باشد،  این کپسول ها در صنایع مرتبط با نفت و گاز و همچنین عملیات های امدادرسانی کاربردهای فراوانی دارند، در حقیقت کپسول های کامپوزیتی سال های زیادی است جزء تجهیزات کاربردی صنایع به شمار می آیند، زیرا برای جابه جایی و نگهداری سیالات گوناگون از آن ها استفاده می شود.

کپسول کامپوزیت متال

پرشیا گاز آسیا در سال 1390 تاسیس گردید و ماموریت اصلی خود را در زمینه تهیه و توزیع کپسول های گاز صنعتی، طبی و آزمایشگاهی و همچنین تهیه و توزیع ابزارآلات جوش و برش تعریف نمود.

از سال 1391 این مجموعه اقدام به واردات انواع کپسول های فشار قوی فولادی نمود و با کمک تجربه و دانش کارکنان خود توانست در زمینه واردات سیلندرهای فشار قوی مخصوص گازهای صنعتی به عنوان یکی از رهبران بازار مطرح گردد.این مجموعه دارنده گواهی نامه معتبر ISO9001:2015 مدیریت کیفیت و رضایت مشتری می باشد.

در سال های گذشته به دلیل بالا رفتن علم و تکنولوژی، کپسول های کامپوزیتی فشار بالا به طرز چشمگیری وارد بازار شدند. یکی از دلایل استقبال از این کپسول ها کیفیت بالا و وزن سبک آن ها در مقایسه با کپسول های فلزی بود، با این وجود توانایی های تحمل فشار بیشتری را نیز دارند.

یکی دیگر از کاربردهای کامپوزیت های متال در پر کردن هوای تفنگ بادی می باشد، در این مقاله می خواهیم علاوه بر معرفی کپسول کامپوزیت متال، انواع کاربرد آن را نیز مورد بررسی قرار دهیم، پس تا پایان مقاله با ما همراه باشید:

در این مقاله به سوالات ذیل پاسخ خواهیم داد:

• اجزای تشکیل دهنده کپسول کامپوزیت متال کدام موارد هستند و کاربرد آن در پر کردن هوای تفنگ بادی به چه صورت است؟
• پر کردن هوای اسلحه با کپسول کامپوزیت متال چه مزایایی دارد؟
• ایمنی کپسول کامپوزیت متال برای شارژ اسلحه چگونه است؟
• آیا می دانید کپسول های کامپوزیت تنفسی چگونه عمل می کنند و شامل چه مواردی هستند؟
• کاربرد کپسول کامپوزیت متال در صنعت خودروسازی به چه صورت است؟
• کپسول کامپوزیتی در خودروسازی از نظر ایمنی چگونه است؟
• طراحی کپسول های تحت فشار کامپوزیتی در خودروسازی به چه صورت است؟
• فرآیند ساخت آستر کپسول های تحت فشار کامپوزیتی در خودروسازی چگونه است؟
• فرايند پيچش الياف به دور كپسول‌هاي تحت فشار كامپوزيتي به چه صورت است؟

اجزای تشکیل دهنده کپسول کامپوزیت متال کدام  موارد هستند و کاربرد آن در پر کردن هوای تفنگ بادی به چه صورت است؟

کپسول کامپوزیت متال که آن را کامپوزیت های فولادی نیز می نامند، قادر است میزان هوای 4500 psi را در خود نگهداری کند و برای پر کردن هوای انواع تفنگ های بادی PCP با هر نوع فشاری کاربرد دارد، مقاومت این نوع کپسول ها از نظر ایمنی بسیار بالا بوده و جنس آن از فولاد و یا فیبرکربن می باشد.

اجزای تشکیل دهنده کپسول کامپوزیت متال کدام  موارد هستند و کاربرد آن در پر کردن هوای تفنگ بادی به چه صورت است؟

مخزن این نوع کامپوزیت های کربنی دارای چندین حالت مختلف می باشد و اجزای تشکیل دهنده مخزن کامپوزیت متال عبارت است از:

• محافظ خارجی (تور محافظ)
• مانومتر دوم و شلنگ باریک بلند 40 اینچ
• باشیرهای مادگی اتصال سریع (کوبلینگی) در هر دو سر شلنگ

کپسول های متال دارای یک عقربه نشانگر برای نمایش میزان فشار هوای خروجی بوده و از طریق اعدادی که بر صفحه آن درج شده است، می توان فشار شارژ شدن مخزن را خواند.

اگر به تصویر بالا دقت کنید عقربه بزرگ را که می بینید که بر روی 0 PSI قرار دارد. این بدان معنا است که مخزن به اسلحه بادی برای پرکردن هوا متصل نمی باشد و شی مشکی رنگی که در سمت راست آن قرار دارد، برای باز کردن فشار کپسول و پر کردن تفنگ بادی PCP  می باشد که موافق عقربه های ساعت چرخانده می شود. در قسمت زیرین آن شیر دندانه داری قرار دارد که وظیفه تخلیه فشار از کپسول و انتقال آن به اسلحه را قبل از جدا نمودن شلنگ بر عهده دارد.

البته ذکر این نکته نیز حائز اهمیت است که شیر اصلی که بر روی این کپسول تعبیه شده است این قابلیت را دارد که اسحله PCP را آسانتر پر کرده و کنترل نماید، ولی این شیر از نظر ایمنی مناسب نمی باشد.

تصور کنید که یک شیر برای انتقال فشار تنها دارای حالت باز و بسته باشد و هیچ حالت مابینی برای آن وجود نداشته باشد، فشاز ناگهانی در اثر پرشدن و وارد آمدن ضربه به داخل مخزن موجب بروز حوادث ناگواری خواهد شد( البته این موضوع به مقاومت سیلندر تفنگ نیز بستگی دارد)، شیر دندانه دار، تفنگ پی سی پی را به صورت تدریجی و کاملا قابل کنترل و با ایمنی بالایی از هوا را پر خواهد کرد.

کپسول کامپوزیت 2.5 لیتری:

کپسول کامپوزیت آلومینیومی و یا سلیندر کامپوزیت که آن را با نام های کامپوزیت و سیلندر تفنگ پی سی پی نیز می شناسند در دسته کپسول های سبک وزن قرار دارد که در تولید و ساخت آن متناسب با نوع و قابلیت استفاده ای که دارد از شیوه پیچش الیاف استفاده می کنند.

ابعاد کپسول را مطابق با میزان فشاری که متحمل می شود در نظر می گیرند. برای این مورد می توان ضخامت و شکل انتهای کپسول را در نظر گرفت. شکل انتهای کپسول نقش مهم و خاصی را در کارکرد کپسول ها ایفا می کند، زیرا که بیشترین میزان تنش به انتهای آن وارد می شود.

در فرایند ساخت کپسول های کامپوزیتی از الیاف مخصوصی بهره می برند. ویژگی بارز این مواد در مقایسه با کپسول های فلزی، استحکام بالا- وزن کم و همچنین مقاومت در مقابل انواع ضربه و گرما می باشد.

ویژگی های فنی کپسول کامپوزیت:

جنس این نوع کپسول ها از آلومینیوم سبک می باشد که همین امر موجب شده در حدود 70 درصد از کپسول های دیگر با همین میزان حجم سبک تر باشد، جنس پیچش الیافی که در ساخت این کپسول ها به کار رفته است، فیبر کربن می باشد، فیبر کربن نوعی الیاف پیشرفته بوده که خصوصیات بارزی مانند استحکام بالا- چگالی کم و میزان مقاومت در برابر گرما را دارد.

ویژگی های فنی کپسول کامپوزیت:

فشار کاری این کپسول در حدود 300 بار بوده و فشار تست آن برابر 450 بار می باشد. جنس کپسول کامپوزیت 2.5 لیتری به گونه ای است از ویژگی ضد خش و خوردگی برخوردار می باشد و ضخامت آن نیز 4 میلی متر اعلام شده است، که این ضخامت کم موجب ایجاد حساسیت در مقابل ضربه و سایش می باشد، لذا بر این اساس در حفظ و نگهداری آن، می بایست دقت نمود و مرتبا مورد ارزیابی و بررسی قرار گیرد.

زیرا ایجاد کمترین میزان ضخامت در بدنه کپسول موجب کاهش استحکام آن می شود و احتمال دارد قابلیت تحمل فشار عملیاتی را از دست دهد.

پر کردن هوای اسلحه با کپسول کامپوزیت متال چه مزایایی دارد؟

مخزن کپسول کامپوزیت متال از لحاظ شکل ظاهری به مخزن غواصی شباهت دارد، ولیکن از آن کوچکتر می باشد. ماده ای که در ساخت این مخزت به کار برده شده است، فیبرکربن می باشد، لذا بر این اساس می توان گفت که کپسول کامپوزیت سبک تر نیز می باشد، میزان فشار بالایی که این نوع مخزن ها می توانند متحمل شوند به صورت تقریبی 4500 PSI می باشد که این میزان فشار نسبت به مخزن های غواصی، توانایی پر کردن مخزن اسلحه به تعداد دفعات بیشتری را دارد.

پر کردن هوای اسلحه با کپسول کامپوزیت متال چه مزایایی دارد؟

یکی از دلایلی که موجب شده تا کپسول کامپوزیت متال مورد توجه قرار گیرد سبکی وزن آن است. در حالت عادی وزن کامپوزیت متال خالی 5/6 لیتری 5 کیلوگرم می باشد، درحالی که وزن سایر کپسول های خالی با همان ظرفیت 11 کیلوگرم می باشد.

مزایای کپسول کامپوزیت متال در کاربرد پر کردن هوای اسلحه:

• تنها در چند ثانیه اسلحه را پر می کند.
• در سایزهای گوناگون وجود دارد.
• در مقایسه با سیلندرهای غواصی کوچکتر و سبکتر می باشد.
• سطح فشار بالا تا 4500psi را پشتیبانی می کند.
• قابلیت حمل و نقل آسان تا محل تیراندازی و یا در مسافرت ها

ایمنی کپسول کامپوزیت متال برای شارژ اسلحه چگونه است؟

اکثریت تفنگ های بادی از هوای فشرده کامپوزیت های متال برای افزایش قدرت استفاده می کنند، هوای فشرده موجب می شود که تیراندازی راحت تر انجام شود، ولی هرگز نباید این مقدار هوای فشرده شده در سیلندر را نادیده گرفت،  چرا که اگر از این هوای فشرده به صورت مناسب و درستی استفاده نشود، ممکن است مانند یک بمب خطرناک باشد.

ایمنی کپسول کامپوزیت متال برای شارژ اسلحه چگونه است؟

برخی از کپسول های تنفسی کامپوزیت مطابق با طراحی و نوع آن ها با فشار 200 الی 340 بار دارای یک لایه داخلی از جنس فولاد می باشند، ضخامت این نوع کپسول ها در حدود 6 میلی متر می باشد. این نوع کپسول ها به دلیل وزن و ضخامت کم و تحمل فشار به میزان بالا، از نوعی تکنولوژی خاص در ساخت بهره مند شده اند، لذا از نظر ایمنی نیز مورد آزمون و تست های فراوانی قرار گرفته اند، لذا از این نظر می توان گفت کاملا قابل اطمینان می باشند.

سازندگان کپسول کامپوزیت متال مطابق اطلاعات پایش آزمون های دوره ای از نظر ایمنی نسبت به بالا بردن هرچه بیشتر کیفیت فنی این محصولات اقدام کرده اند.

سازندگان کپسول کامپوزیت متال از استانداردهای بین المللی از جمله ISO11623 و استاندارد ملی ایران به شماره 14953 پیروی می کنند و از مزیت های بارز آن تاریخ تولید و تاریخ انقضاء آن می باشد، مطابق استانداردهای ذکر شده بازدید و بررسی فنی کامپوزیت های متال هر 5 سال یک بار انجام می شود،  تاریخ تولید و انقضاء آن ها نیز میزان عمر مفید آن ها را نشان می دهد که توسط شرکت سازنده بر روی کپسول درج می شود

دقت داشته باشید که تاریخ انقضاء و تاریخ آخرین بررسی انجام شده از نظر سلامتی فنی را با هم اشتباه نگیرید، بعد از پایان تاریخ انقضاء کپسول، می بایست حتما آن را از چرخه مصرف خارج کنید، زیرا که عمر مفید آن تمام شده و از نظر ایمنی عاری از کیفیت می باشد.

موارد ایمنی کپسول کامپوزیت متال:

از وارد نمودن هر گونه ضربه به کامپوزیت های متال خودداری کنید.

برای جابه جایی و حمل و نقل کپسول کامپوزیت از وسایل مناسب مخصوص حمل و نقل استفاده کنید.

اگرچه کپسول کامپوزیت متال دارای خاصیت ضد خش و ضد خوردگی می باشد، ولی برای رعایت ایمنی بهتر است از وارد نمودن هرگونه خراش و بریدگی جلوگیری شود.

موارد ایمنی کپسول کامپوزیت متال:

از قرار دادن کپسول ها در نقاطی که منابع گرمایی وجود دارد خودداری کنید، همچنین در فصل های گرم سال از قرار دادن کپسول ها در داخل خودرو و در معرض نور مستقیم آفتاب نیز ممانعت کنید.

از رها کردن و وارد نمودن ضربه به سیلندرها در مکان های بسته جدا خودداری کنید.

از استفاده کردن از سیلندرهایی که صدمه دیده اند خودداری کنید.

قبل از استفاده از سیلندرهای ناشناس ابتدا فشار شارژ آن ها را بررسی و آزمایش کنید.

اطمینان کسب کنید که کپسول ها در مدت زمان تعیین شده اعتبار، مورد آزمایش قرار گرفته باشند.

برای سفت نمودن اتصالات سیلندر، تنها به سفت کردن دستی اکتفا کنید و فشار کمتری را برای این کار در نظر بگیرید.

در هنگام استفاده از سیلندر در جلوی آن قرار نگیرید.

حتما تاریخ انقضاء و تست سیلندری را که استفاده می کنید چک کنید.

از نگاه کردن مستقیم به سیلندر در زمان پر کردن آن خودداری کنید.

در هنگام پرد کردن اسلحه آهسته آن را انجام دهید، زیرا ایجاد تنش بر اثر فشار تند و سریع خطرناک است.

در حمل و انتقال کپسول حتما نکات ایمنی را رعایت کنید و از لیز خوردن و غلت خوردن کپسول ممانعت کنید.

آیا می دانید کپسول های کامپوزیت تنفسی چگونه عمل می کنند و شامل چه مواردی هستند؟

کپسول کامپوزیت تنفسی دارای فشار عملیاتی 200 الی 340 بار بوده که میزان این فشار مطابق با طراحی و نوع آن می باشد. کامپوزیت های تنفسی دارای یک لایه داخلی نازک از جنس فولاد و یا آلومینیوم بوده و پوشش نهایی آن ها از فیبر کربن می باشد. ضخامت بدنه این دسته از کامپوزیت های متال در حدود 6 الی 7 میلی متر می باشد و یکی از مواردی که موجب شده است از این نوع کپسول ها استقبال شود جنس فولادی آن است.

آیا می دانید کپسول های کامپوزیت تنفسی چگونه عمل می کنند و شامل چه مواردی هستند؟

یکی دیگر از ویژگی های این کپسول کامپوزیت تنفسی، ایمن بودن آن ها در زمان استفاده است، این نوع کپسول ها نیز مانند مورد قبلی که بررسی کردیم از نظر ایمنی هر چند سال یک بار مورد بررسی قرار خواهد گرفت تا سلامت آن از نظر قابلیت مصرف و شارژ مجدد تایید شود،

کپسول های کامپوزیت تنفسی علاوه بر آزمون های سلامت دوره ای از عمر مفید نیز برخوردار هستند، بدین معنا که سازندگان آن مطابق با استانداردهایی که در ساخت آن رعایت می کنند برای این کپسول تاریخ انقضاء در نظر می گیرند که در زمان ساخت، این تاریخ بر روی آن درج می گردد.

لایه بیرونی کپسول های کامپوزیت تنفسی دارای ضخامت 4 میلی متر بوده و از الیاف کربن و شیشه تشکیل شده است و در برابر هر گونه ضربه ای حساس می باشد،

بازرسی فنی کپسول کامپوزیت تنفسی هر 3 سال یک بار می باشد و عمر مفید آن در حدود 15 سال می باشد و بعد از پایان تاریخ انقضاء حتی اگر از نظر ظاهری کپسول سالم باشد، می بایست آن را از رده استفاده خارج نمود.

کپسول های کامپوزیتی تنفسی علاوه بر عملکرد در کیفیت در مقایسه با سیلندرهای فلزی وزنی سبک تر داشته و توانایی تحمل فشارهای بالا را نیز دارا می باشند و این مورد نیز یکی دیگر از علل محبوبیت این نوع کپسول های تنفسی می باشد.

لایه های فلزی داخل کامپوزیت های تنفسی به وسیله الیاف کرینی و شیشه ای تقویت می شوند که این امر موجب تحمل فشار آن ها در عین وزن سبکشان است که این مورد نشان دهنده استفاده از تکنولوژی پیشرفته در زمان ساخت آن ها می باشد.

لایه بیرونی کپسول های تنفسی را الیاف کربن تشکیل می دهد که ضخامت آن در حدود 4 میلی متر می باشد و در برابر هر گونه ضربه و خش حساس است، لذا بر این اساس در صورتی که ضخامت لایه بیرونی حتی به میزان 1 میلی متر کمتر شود، نشان دهنده عدم استحکام و مقاومت کپسول در برابر فشارهای بالای عملیاتی می باشد، پس می توان گفت که لایه بیرونی نقش اصلی در ایجاد استحکام برای این نوع کپسول ها را دارد.

در یک تقسیم بندی کلی کپسول های کاموپوزیت تنفسی شامل موارد ذیل می باشند:

Type 1: Metal Cylinders

Type 2: Metal Liner-hoop wrapped Cylinders

Type 3: Metal Liner-fully wrapped Cylinders

Type 4: All composite Cylinders

کاربرد کپسول کامپوزیت متال در صنعت خودروسازی به چه صورت است؟

یکی از مواردی که موجب کاهش آلودگی هوا می شود، استفاده از گاز طبیعی فشرده در خودرو ها می باشد، لذا برای نگهداری این گروه از گازها برای خودرو تا فشار حدود 200 بار آن ها را داخل مخزن های ویژه ای نگهداری می کنند.

خودروهای سواری معمولا برای نگهداری این گازها از مخزن های فولادی استفاده می کنند که موجب می شود به دلیل وزن بالایی که دارد به شاسی و بدنه آسیب رسانده و تغییرات دینامیکی ایجاد کند، لذا برای کم تر نمودن میزان بار اضافی از کپسول های کامپوزیتی استفاده می کنند و علاوه بر این مخرن های کامپوزیتی از استحکام بالایی برخوردارند

در ادامه مقاله در این بخش مخزن ها کامپوزیتی را که به شیوه المان محدود مدلسازی شده و نیز تحت فشارهایی که به آن وارد می شود را مورد تحلیل تنش و بررسی قرار می دهیم. مخزن های کامپوزیتی با الیاف فیبر کربن موجب کاهش وزنی برابر 25 درصد می شوند.

نکته

استفاده از منابع گازی- خورشیدی و هیبریدی در صنعت خودروسازی بسیار مهم و کاربردی می باشد، کپسول های کامپوزیتی برای این که توانایی نگهداری گاز در فشار بالا را داشته باشند می بایست از خواص مکانیکی و فیزیکی مانند مقاومت در برابر وزن بالا، توانایی تحمل فشار های بالا و همچنین محکم بودن در برابر هر گونه فشار و خوردگی و خستگی برخوردار باشند،

کپسول کامپوزیت متال در صنعت خودروسازی از دو بخش بدنه یا غلاف اولیه فلزی و فاز ثانویه (فیبرها) تشکیل شده است. در این نوع کپسول ها پیچش فاز ثانویه به دور بدنه اصلی به گونه ای است که موجب ترمیم خواص آنها می شود، این نوع الگوی پیچش به دو صورت امکان پذیراست: هلالی و حلقه ای.

نکته

کپسول های تحت فشار کامپوزیتی مورد استفاده در صنعت خودروسازی که به آن ها over warp نیز می گویند از گازهای طبیعی فشرده به عنوان سوخت خودروها استفاده می کنند، البته شایان ذکر است که کپسول های کامپوزیتی با غلاف فلزی که در الیاف شیشه ای نیز پیچیده شده اند

ابتدا برای کاربردهای هوا فضا تولید و ساخته شد و پس از آن برای از بین بردن مشکلاتی که بر اثر ذخیره سازی سوخت گاز در خودروسازی  وجود داشت به کار برده شد و در طی زمان، ظاهر کپسول های نگهدارنده مطابق با فشار و نوع ماهیت شیمیایی گازها تغییر کرد.

در خودروسازی برای ذخیره نمودن سوخت های گازی سه اصل کلی وجود دارد که عبارتند از:

1. گاز طبيعي فشرده (CNG)
2. گاز طبيعي مايع ‌شده (LNG)
3. گاز طبيعي جذب ‌شده (ANG)

کپسول های تحت فشار کامپوزیتی در خودروسازی از نظر تنوع به چهار دسته ذیل تقسیم می شوند:

• نوع اول مخزن هایی هستند از جنس فولاد و یا آلومینیوم که هیچگونه درز و یا شکافی ندارند.
• نوع دوم شامل مخازنی می شود که دارای یک لایه آستری از جنس فولاد بوده که بدون هیچگونه درزی و به صورت تقویت شده با الیاف شیشه و کربن به دور آستر پیچیده شده اند.
• مخازن نوع سوم نیز مانند مورد قبل از طریق لایه آستری از جنس آلومینیوم و یا فولاد بدون هیچگونه درزی، ولی به همراه لایه تقویت کننده از الیاف کربنی به صورت محوری به دور آن پیچیده شده اند.
• و در نهایت مورد آخر نیز شامل مخازنی می شود که دارای یک آستر بوده، ولیکن از جنس پلیمر و بدون درز و به وسیله الیاف شیشه ای به صورت محوری تقویت شده است.

کپسول های کامپوزیتی در خودروسازی متناسب با نوع خودرو و میزان سوخت مصرفی در ابعاد گوناگون تولید می شوند.

کپسول های تحت فشار کامپوزیتی در خودروسازی از نظر تنوع به چهار دسته ذیل تقسیم می شوند:

کپسول کامپوزیتی در خودروسازی از نظر ایمنی چگونه است؟

عمر مفید و ایمنی کپسول های کامپوزیتی در خودروسازی از طریق آزمایش هایی که در زمان تولید آن ها صورت می گیرد  تعیین می شود، برای بررسی ایمنی این نوع کپسول ها دو نوع آزمایش وجود دارد که شامل: آزمون های کیفی در زمان تولید و دیگری آزمون های ایمنی مخزن های تکمیل شده می باشند.

در موقع ساخت کپسول های کامپوزیتی مورد استفاده در خودرو سازی آزمایشهایی انجام می شود به نام بازرسی اولتراسونیک – تست سختی سنجی- آزمایش تعیین حجم و سایر آزمون ها برای کنترل مخزن های کامپوزیتی. آزمون های ایمنی نیز شامل: آزمون های  میزان تحمل پذیری در برابر آسیب- آزمون چرخه عمر و آزمون محیطی می باشند.

هر کدام از آزمون های بخش ایمنی خود شامل چند نوع آزمون می شوند که به قرار ذیل می باشند:

آزمون های تحمل آسیب عبارت است از:

الف- آزمون گلوله

ب- آزمون سقوط

پ- آزمون تحمل خرابي روي بخش مواد مركب

آزمون چرخه عمر شامل:

الف- تركيدن

ب- چرخه فشار در دماي محيط

پ- نشت قبل از شكست

ت- چرخه گازطبيعي

آزمون محيطي شامل:

الف- مايعات خورنده

ب- دماهاي حدي بالا و پايين

پ- تسريع گسيختگي تحت تنش

ت- قرارگيري در معرض آتش

آزمون های تحمل آسیب عبارت است از:

کپسول های تحت فشار کامپوزیتی over warp:

این نوع کپسول ها جزء دسته کپسول های گروه سوم می باشند و در اوایل تولید آن ها جهت نگهداری گاز اکسیژن در پزشکی از آن ها استفاده می شد، مزیت این نوع کپسول نسیت به سایر کپسول های کامپوزیتی وزن و قیمت کمتر و همچنین ایمنی بالای آن ها می باشد

هم اکنون از این نوع کپسول در صنایع نظامی نیز استفاده می شود و بر اساس بررسی های که انجام شده است، نشان داده است که در صنعت خودروسازی دارای قابلیت های فراوانی نیز می باشد، این دسته از کپسول ها دارای دو بخش اصلی آستر فلزی و تقویت کننده می باشند.

طراحی کپسول های تحت فشار کامپوزیتی در خودروسازی به چه صورت است؟

در ساخت کپسول های کامپوزیتی، می بایست ابتدا مراحل اولیه طراحی و آزمون های مربوط به آن صورت پذیرد تا از  این طریق بتوان فاکتورهای تاثیر پذیر آن را مشخص نمود، برای آنالیز طراحی نهایی کپسول ها مراحل ذیل انجام می شوند:

• برای مطالعه مواد مورد استفاده در پوسته اولیه و اصلی از روش المان های محدود استفاده می کنند.
• برای طراحی اولیه مقاطع نیمه کروی در دو سر سیلندر از آنالیز غیرخطی محورهای متقارن استفاده می کنند.
• آنالیز کیفی با استفاده از مدل المان های محدود
• آزمون های تصادفی برای اعمال نوسان، جهت تعیین انواع تنش های خستگی در بارگذاری نوسانات مختلف
• استفاده از المان محدود برای آنالیز شوک
• آزمون انواع عوامل تاثیر گذار در تخریب در موقع خستگی

فرآیند ساخت آستر کپسول های تحت فشار کامپوزیتی در خودروسازی چگونه است؟

آستر این گروه از کپسول ها از جنس آلومینیوم بوده که بدون درز طراحی شده و در نهایت از طریق الیاف که به رزین آغشته شده است ساخته می شود، وجه تمایز این نوع کپسول با کپسول های نوع دوم و اول طریقه پیچش الیاف می باشد، پیچیده شدن الیاف به صورت محیطی و محوری میزان تقویت برای استحکام کپسول ها را بالا برده و موجب می شود که لایه فلزی به میزان مناسبی کاهش پیدا کند.

گسترده ورق اول  به صورت دایره ای برش داده می شود تا از این طریق کمترین میزان ترک و تنش احتمالی در آن پیدا شود و در مرحله بعد از طریق پروسه کشش عمیق و در طی چند مرحله، ورق را به صورت نیمه استوانه طرح داده و در پایان استوانه کامل را تشکیل خواهند داد

بعد از این که استوانه ساخته شد از طریق روش اولتراسونیک، لایه غیر یکنواخت در ضخامت را مورد بررسی قرار می دهند و با انجام ایروینگ، ضخامت استوانه را کاملا یکنواخت می کنند

برای تکمیل نمودن سر مخزن، از دستگاه حدیده کاری چرخشی استفاده می کنند و بدین طریق فرم نهایی انتهای کپسول نیز صورت می گیرد، برای بالا بردن میزان استحکام از پروسه های متالوژیکی نیز بهره می برند، در ساخت بدنه اصلی نیز می توان از پوسه های دیگر نیز استفاده کرد. در فرایند ساخت بدنه اصلی، چند تکه از اجزاء را از طریق جوشکاری اصطکاکی به هم وصل می کنند.

اجزای این نوع کپسول ها عبارتند از:

1. مقطع نيمه كروي همراه با لوله انتهايي آن
2. ميله لازم براي نصب كپسول در محل كاركرد آن
3. مقطع نيمه‌كروي بدون سوراخ
4. سيلندر يا بدنه اصلي (لوله بدون درز)

عوامل موثر در انتخاب مواد آستر عبارتند از:

• دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی
• سازگار بودن فلز مصرفی از نظر خوردگی
• مقاومت در برابر وزن بالا
• مقاومت بالا در مقابل خستگی در چرخه
• امکان تولید بالا
• دارای خاصیت جوش پذیری

پس از این که کپسول تکمیل و آماده شد، آزمون ها و تست های ذیل بر روی آن انجام می شود:

• تست مایعات نافذ
• تست رادیوگرافیک
• تست نشتی

فرايند پيچش الياف به دور كپسول‌هاي تحت فشار كامپوزيتي به چه صورت است؟

پس از این که آستر فلزی کپسول به اتمام رسید و آنالیز طراحی کپسول از نظر عواملی که در فرایند ساخت بدنه اصلی تاثیر گذار است نیز انجام شد، مراحل پیچش الیاف به صورت ذیل شروع می شود:

• پروسه پیچش الیاف تقویت کننده به دور کپسول
• آزمایش نمونه ساخته شده

استحکام نهایی کپسول به نوع الگویی که برای پیچش به کار می برند بستگی دارد، در فرایند پیچش با جایگزین نمودن لایه تقویت کننده الیافی با قسمتی از ضخامت ورقه آستر می توانند وزن کپسول را کمتر و مقاومت و استحکام آن را افزایش دهند.

فرايند پيچش الياف به دور كپسول‌هاي تحت فشار كامپوزيتي به چه صورت است؟

پروسه الیاف پیچی با سرعت مناسب و با دقت بالا مطابق برنامه ریزی از قبل انجام شده برای طراحی،صورت می گیرد. مطابق الگوی پیچش طراح، می بایست قابلیت تعیین محل از نظر استحکام مکانیکی و مقاومت حرارتی را داشته باشد،

ماشین هایی که عمل الیاف پیچی را انجام می دهند از نوع کنترل عددی اتوماتیک با میزان سرعت بالایی می باشند و این توانایی را دارند که الیاف را در جهت های مختلف به دور آستر بپیچانند.

آزمون های لازم برای کنترل نهائی کپسول شامل موارد ذیل می شوند:

البته لازم به ذکر است حفظ ترتیب انجام این آزمون ها مهم می باشد:

• تست ظرفیت حجمی
• آزمون فشار
• تست ظرفیت حجمی در شرایط محیطی
• تست ظرفیت حجمی در حداکثر فشار ممکن
• چرخه های فشاری
• نشتی داخلی
• فشار گذاری از طریق شوک های حرارتی
• نشتی خارجی
• نوسانات سیتوسی به صورت خودکار
• نشتی خارجی
• بررسی نهایی
• آزمون مخرب ترکیدن

البته لازم به ذکر است حفظ ترتیب انجام این آزمون ها مهم می باشد: