วัดความแข็งแรงของพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์

Measure Strength of Carbon Fiber Reinforced Plastic | Indentation

การทดสอบแรงอัดตามแนวแกนของ CFRP

พลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์หรือพอลิเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูงลักษณะอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานความล้า CFRP ได้รับความสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมการผลิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่มีความสำคัญต่อน้ำหนัก นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์ทางทะเลและวิศวกรรมโยธา

การทดสอบกำลังรับแรงอัดตามแนวแกนของ CFRP

คาร์บอนไฟเบอร์เป็นกระดูกสันหลังของ CFRP และรับผิดชอบต่อความแข็งแรง คาร์บอนไฟเบอร์แต่ละเส้นเป็นเส้นบาง ๆ ที่ยาวซึ่งทำจากเส้นใยคาร์บอนหลายพันเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง5-10μm กำลังอัดของคาร์บอนไฟเบอร์น้อยกว่าความต้านทานแรงดึงอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นในการใช้งานในอุตสาหกรรมจึงมักใช้กำลังอัดตามแนวแกนเป็นเกณฑ์ในการให้คะแนนการออกแบบ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและการทำงานของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

FISCHERSCOPE® HM2000 (รูปที่ 1) เป็นเครื่องมือวัดการเยื้องแบบอัตโนมัติซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบกำลังอัดของคาร์บอนไฟเบอร์โดยใช้หัวกดแบนพิเศษ 50μm (ดูรูปที่ 1) FISCHERSCOPE® HM2000 ขึ้นชื่อเรื่องความละเอียดและความแม่นยำสูงซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดตัวอย่างที่มีขนาดเล็กและเปราะเช่นเส้นใยคาร์บอน

การวัดตัวอย่าง CFRP ด้วย HM2000 Nanoindentation Instrument

FISCHERSCOPE® HM2000 ใช้งานง่ายและไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมชิ้นงานพิเศษสำหรับการทดสอบดังกล่าว เพียงวางตัวอย่าง CFRP บนขั้นตอนการวัดตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นใยเดี่ยวและเริ่มการวัด

กราฟด้านล่าง (รูปที่ 2) แสดงกระบวนการตรวจวัดคาร์บอนไฟเบอร์ เมื่อหัวกดสัมผัสกับพื้นผิวของคาร์บอนไฟเบอร์ภาระจะเพิ่มขึ้นในเชิงเส้น เมื่อตัวอย่างถูกบดขยี้ความลาดชันของเส้นโค้งโหลดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้เกิดขึ้นที่แรงทดสอบ 1547 mN และการบีบอัด (ความลึกของการเยื้อง) ที่ 3.6 μm (ดูรายละเอียด X ในรูปที่ 2) สำหรับตัวอย่างนี้ ค่าแรงนี้ใช้ในการคำนวณความเครียดที่มีประสิทธิผลของเส้นใยในแง่ของการบีบอัด ภาพขนาดเล็กในรูปที่ 3 แสดงชิ้นส่วนของเส้นใยที่เหลือหลังจากที่เส้นใยถูกบดจนสุด