Duponts Nomex และ Kevlar Composites เพิ่มความแข็งแรงของน้ําหนักเบา

ในภาคส่วนที่สำคัญ เช่น วิศวกรรมการบินและอวกาศ การขนส่ง และการก่อสร้าง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุมีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ โดยมีคุณสมบัติน้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง และความทนทานเป็นเกณฑ์มาตรฐานหลัก คอมโพสิตรังผึ้งที่มีการออกแบบโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่โดดเด่นในการตอบสนองความต้องการเหล่านี้ ในฐานะผู้นำด้านวัสดุประสิทธิภาพสูง คอมโพสิตรังผึ้ง Nomex® และ Kevlar® ของ DuPont พร้อมด้วยเส้นใย Kevlar® รูปแบบต่างๆ กำลังขับเคลื่อนนวัตกรรมด้านวัสดุและส่งมอบมูลค่าที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ

คอมโพสิตรังผึ้งเป็นวัสดุโครงสร้างพิเศษที่ประกอบด้วยชั้นแกนรังผึ้งประกบอยู่ระหว่างแผ่นหน้าสองแผ่น การกำหนดค่านี้ให้อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักและอัตราส่วนความแข็งต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม นำเสนอข้อได้เปรียบที่ชัดเจนสำหรับการใช้งานที่ต้องการโซลูชันน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง ประสิทธิภาพของคอมโพสิตรังผึ้งสามารถปรับแต่งได้โดยการเลือกแผ่นหน้าและวัสดุหลักที่แตกต่างกันเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดทางวิศวกรรมเฉพาะ

แกนรังผึ้งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของวัสดุคอมโพสิตเหล่านี้ โดยการเลือกวัสดุจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพโดยรวม วัสดุหลักที่แตกต่างกันแสดงคุณสมบัติทางกล คุณลักษณะทางความร้อน ความทนทานต่อสารเคมี และโครงสร้างต้นทุนที่แตกต่างกัน ซึ่งจำเป็นต้องเลือกอย่างระมัดระวังตามความต้องการในการใช้งาน

• รังผึ้งNomex®:
  • ลักษณะวัสดุ:พัฒนาโดย DuPont จากกระดาษอะรามิด Nomex® ให้อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม ทนต่อเปลวไฟ และทนต่ออุณหภูมิสูง
  • ข้อดีด้านประสิทธิภาพ:อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ความต้านทานเปลวไฟโดยธรรมชาติ ความเสถียรทางความร้อน และความต้านทานการคืบที่เหนือกว่า ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างในระยะยาว
  • การใช้งาน:ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศและการขนส่งสำหรับพื้นเครื่องบิน ผนังภายใน ตู้คอนเทนเนอร์ ตู้รถไฟ และการตกแต่งภายในรถยนต์
• รังผึ้งเคฟล่าร์®:
  • ลักษณะวัสดุ:ผลิตจากเส้นใยอะรามิด Kevlar® ของ DuPont ให้ความแข็งแรงและความแข็งจำเพาะที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับ Nomex®
  • ข้อดีด้านประสิทธิภาพ:ความแข็งแรง/ความแข็งจำเพาะที่เหนือกว่า ทนต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม และทนต่อการกัดกร่อน ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
  • การใช้งาน:ใช้ในการบินและอวกาศเป็นหลักสำหรับส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมาก เช่น ปีก ส่วนท้าย และแฟริ่ง

แผ่นหน้าคอมโพสิตรังผึ้งมักใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงและมีความแข็งสูงเพื่อรับน้ำหนักและปกป้องแกนกลาง เกณฑ์การคัดเลือกประกอบด้วย:

• ข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งและความแข็ง
• การพิจารณาเรื่องน้ำหนัก
• ความต้านทานการกัดกร่อน
• ความเข้ากันได้ของกระบวนการผลิต
• ความคุ้มค่า

วัสดุแผ่นปิดหน้าทั่วไป ได้แก่ อลูมิเนียมอัลลอยด์ โพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) โพลีเมอร์เสริมใยแก้ว (GFRP) และโลหะพิเศษ เช่น โลหะผสมไทเทเนียม สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

การวิเคราะห์เปรียบเทียบตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักแสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าของคอมโพสิตรังผึ้ง Nomex® และ Kevlar®:

Airbus A350XWB ใช้พื้นคอมโพสิตรังผึ้ง Nomex® ซึ่งลดน้ำหนักลงได้ประมาณ 20% เมื่อเทียบกับพื้นอลูมิเนียมแบบดั้งเดิม สิ่งนี้แปลว่าเป็นการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ลดลง ความจุของน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้น และประสิทธิภาพการบินที่ดีขึ้น

ตัวเรือคอมโพสิตเสริมใย Kevlar® บนเรือของกองทัพเรือสหรัฐฯ ลดน้ำหนักได้ 40% เมื่อเทียบกับตัวเรือที่ทำจากเหล็กทั่วไป ส่งผลให้ความเร็ว ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง และความคล่องตัวดีขึ้น

หอคอยสถานที่สำคัญของญี่ปุ่นใช้คอนกรีตเสริมใยเคฟลาร์® เพื่อเพิ่มความต้านทานแผ่นดินไหวและความทนทานของโครงสร้าง ให้การป้องกันแผ่นดินไหวที่เหนือกว่า

แนวทางใหม่สำหรับคอมโพสิตรังผึ้งขั้นสูง ได้แก่ :

• การพัฒนาวัสดุไฟเบอร์ประสิทธิภาพสูง
• การใช้เทคนิคการผลิตขั้นสูง เช่น การพิมพ์ 3 มิติ
• บูรณาการเทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อการตรวจติดตามสุขภาพโครงสร้าง
• การขยายไปสู่ภาคส่วนใหม่ ๆ รวมถึงยานพาหนะไฟฟ้าและอุปกรณ์ทางการแพทย์

ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลที่ครอบคลุมและการใช้งานจริง คอมโพสิตรังผึ้ง Nomex® และ Kevlar® ของ DuPont แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการรับมือกับความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ ขณะเดียวกันก็พัฒนาอย่างต่อเนื่องผ่านนวัตกรรมทางเทคโนโลยี