Tekstil Tabanlı Kompozitler Geleceğin Uzay Mühendisliğini Dokuyabilecek
Fotoğraf : Örgü makinesi. Kaynak: Manchester Üniversitesi
Manchester Üniversitesindeki gelişmiş malzemeler araştırması, ilk kez örülmüş tekstil kompozitlerinde evrimin zararının kapsamlı bir resmini ispat emiştir. Bu, gelecek nesil uzay mühendisleri için yeni tasarım yolları ve uygulama imkanlarına öncülük edebilir.
Yüksek özellikli kompozit malzemeler, güvenli yeni görüntüleme yöntemlerinin sayesinde kesin olarak uygulamaya uygun tasarlanabilir. Özellikle tekstil kompozitleri hafif-ağır hasara toleranslı yapılar tasarlamada mükemmel potansiyel sunarlar. Bununla birlikte, yüksek değerli üretim sektöründe onların alımı, yeterli tasarım ve malzeme performans verisinin eksikliğinden yasaklanmıştır.
Bugün Journal of Composites Science and Technology’ de yayınlanmış yeni araştırma sonucu, örülmüş tekstil kompozitleri roket ve otomotiv sürüş gövdelerinden tutun da hokey sopaları gibi spor ekipmanları güvenle uygulamalar için tasarlanabilir. Örgü teknolojisi tekstil endüstrisinde, ayakkabı bağcıkları gibi öğeler yapmak için mütevazi bir başlangıca sahiptir. Bugün, robotik ve endüstriyel sistemlerin entegrasyonu, bu teknolojiyi uzay, otomotiv ve enerji gibi sektörlerde yüksek değerli üretim alanına sevk etmiştir.
Şimdi benzersiz 3 boyutlu görüntüleme süreçleri ilk kez, karbon elyaf tüplerin yapısal yük altında nasıl yürütüldüğüne dair eş zamanlı veriler sağladı, endüstri karşısında kullanıldığı malzemelerin verimliliğini maximuma çıkarmak için ayrıntılı plan sağlar.
Büyük buluş araştırması Manchester Üniversitesinden bir takım öncülüğünde, hasarın başladığı ve geliştiği alt kritikten kritik hasar durumuna yük ve stres noktasını açık bir şekilde göstererek malzemelere bağlı mekanik sistemlerin ömrünü uzatabilir.
Ismarlama tasarım kompozit araç gereçler geliştirme ile birlikte eş zamanlı stres ve hasar tenör verileri kullanarak, gelecekte kompozitler endüstride mevcut durumda kullanılan metallerin gereksinimlerine ve eksik yönlerini mevcut tasarımları taklit etme yolu yerine bilimsel olarak tasarlayacaktır.
Bu araştırmaya öncülük eden bilim insanları, aynı zamanda Manchester Üniversitesinde bulunan, yakında açılacak olan Henry Royce Enstitüsünden öne çıkan bilim insanlarıdır. Royce için anahtar bir konu yeni malzemelerin, sistemlerin ve kaplamaların enerji, denizcilik, uzay ve otomotivi içeren uygulamaların sınıflandırılmasında performans ve degradasyonda yeni tasarımlara olanak vermektir.
Royce’un Baş Bilim İnsanı Profesör Phil Withers ‘‘Yerinde X ışını görüntüleme, ilk kez kompozit tüplerin hasar mekanizmasını yayılmasının ve başlamasının 3 boyutlu doğasına ışık tutmamıza izin verdi’’ dedi.
Bu çalışmada test edilen ve incelenen malzemeler elyaf gevşek ve sentetik liflerin sürekli birbirine geçirilen sarmalların örülmesiyle üretilmiş olan örgülü karbon elyaf kompozit tüpleridir. Son zamanlardaki ilerlemeler örgülü yapıyı özel hizmet gereksinimlerine uygun olması için dikkate değer bir kapsam olduğunu göstermektedir. Bu esneklik aynı zamanda örgülü kompozitlerin tasarımlarını ve üretim süreçlerini de zorlamaktadır. Bunun anlamı, mühendislerin geliştirme uygulamaları gidişatının, örneğin gelecek nesil hava taşıtları için farklı bir ışıkta görülmeye başlayabileceğidir.
Northwest Kompozitler Merkezinin Araştırma Başkanı Profesör Prasad Potluri ‘‘Bu, Henry Royce Enstitüsün’de yerinde X ışını görüntüleme tesisinin yardımı ile gelişmiş örgü teknolojisini hazırlık seviyelerine taşımak harika bir fırsat’’ dedi.
Withers, Potluri ve diğerleri tarafından ‘‘Yerinde X ışını bilgisayarlı tomografi tarafından çalışılan bükülme altında örgülü kompozit tüplerin hasar evrimi’’ raporu Journal of Composites Science and Technology’ de mevcuttur.
Kaynak: phys.org
