ระบบสั่นแล้วปรับเรียงแนวของเส้นใยในกระบวนผลิตสำหรับโพลิเมอร์เสริมความแข็งแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์รีไซเคิล

Norasak  Sikkha; Numpon  Mahayotsanun; Sedthawatt  Sucharitpwatskul; Pongsak  Tuengsook

ผู้แต่ง

noe Student, Master of Engineering in Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Khon Kean University
Mah Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Khon Kean University
Sucha Researcher of the National Metal and Materials Technology Center (MTEC)
Tuen Lecturer, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, King Mongkut’s University of Technology Thonburi

คำสำคัญ:

เส้นใยรีไซเคิลคาร์บอนเสริมแรงด้วยพอลิเมอร์, การเรียงตัวในแนวแกน, การสั่นเพื่อการเรียงตัว

บทคัดย่อ

บทความนี้ทำการทดลองเพื่อศึกษาผลกระทบของการวางแนวเริ่มต้นของเส้นใยรีไซเคิลคาร์บอน (rCFRP) และอัตราส่วนของเส้นใยต่อโพลีเมอร์ โดยใช้การสั่นสะเทือนในการวางแนวของเส้นใยรีไซเคิลคาร์บอน โดยนำเส้นใยวางด้านบนของแผ่นกรอง (ที่มีรูสี่เหลี่ยม) และทำการสั่นเพื่อจัดแนวไฟเบอร์ จากนั้นเส้นใยรีไซเคิลคาร์บอนจะถูกผสมกับวัสดุเมทริกซ์ (โพลีโพรพีลีน) ในอัตราส่วน (25/75, 20/80 และ 15/85) ด้วยการให้ความร้อน ซึ่งการผสมเส้นใยที่ได้จะนำไปวิเคราะห์การจัดตำแหน่งของเส้นใยในโพลีเมอร์ผสมโดยใช้ซอฟต์แวร์ประมวลผลภาพ ทำการทดสอบแรงดึงเพื่อประเมินคุณสมบัติทางกลที่ศึกษาถูกวางในสามทิศทาง (0°, 45°, 90°) ของแรงดึง โดยผลการวิจัยพบว่าการวางแนว 90° และอัตราส่วนไฟเบอร์ต่อโพลีเมอร์ 20/80 ให้ค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด

เอกสารอ้างอิง

Grand View Research. Lightweight materials market size, share & trends analysis report by product (aluminum, high strength steel), by application (automotive, aviation, energy), by region, and segment forecasts [online] 2017 Feb 18 [cited 2021 Apr 2]. Available from: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/lightweight-materials-market

Callister WD. Materials science and engineering: An introduction. 7th ed. Hoboken: Wiley; 2006.

Suleman A, Chansoria P, Shirwaiker R. Ultrasound-assisted vat photopolymerization 3D printing of preferentially organized carbon fiber reinforced polymer composites. Journal of Manufacturing Processes. 2020;56:1340–1343.

Anwera A, Naguib HE. Multi-functional flexible carbon fiber composites with controlled fiber alignment using additive manufacturing. Additive Manufacturing. 2018;22:360–367.

Haslam M, Raeymaekers B. Aligning carbon nanotubes using bulk acoustic waves to reinforce polymer composites. Composites Part B: Engineering. 2014;60:91–97.

Suleman A, Chansoria P, Shirwaiker R. Ultrasound-assisted vat photopolymerization 3D printing of preferentially organized carbon fiber reinforced polymer composites. Journal of Manufacturing Processes. 2020;56:1340–1343.

Anwera A, Naguib HE. Multi-functional flexible carbon fiber composites with controlled fiber alignment using additive manufacturing. Additive Manufacturing. 2018;22:360–367.

Fang LG, Jin MH, Tao G, Yu TF, Cheng YH, Yuan QL, et al. Modeling and characterizations of mechanical behaviors of short carbon fiber and short glass fiber reinforced polyetherimide composites. Composites Science and Technology. 2022;229:109685.

Alarifi IM. Investigation into the structural, chemical and high mechanical reforms in B4C with graphene composite material substitution for potential shielding frame applications. Molecules. 2021;26(7):1921.

Brecon. Theoretical foundations and nominal values [online] 2022 Jan 15 [cited 2022 May 18]. Available from: https://brecon.de/en/know-how-center/theoretical-foundations-and-nominal-values/