Sepanjang empat tahun yang lalu, pasukan penyelidik Universiti Negeri Montana telah membangunkan kaedah inovatif untuk menghasilkan gentian karbon menggunakan kaedah Stretch Break, menurut laporan 5 Dis dari Composites World. Gentian karbon ini lebih mudah untuk mengendalikan pengacuan bentuk pesawat yang kompleks dan boleh mengurangkan kos pembuatan dengan ketara. Projek itu dibiayai oleh Tentera AS dengan jumlah pelaburan sebanyak $25.8 juta.
Universiti Negeri Montana berkata para penyelidik telah melabur banyak dalam bidang penyelidikan yang berkaitan dan kini menghampiri satu kejayaan besar. Penyelidik merancang untuk mengesahkan keupayaan pembuatan sebenar berskala kecil sebelum mengindustrikan teknologi sepenuhnya. Gentian karbon tradisional digunakan secara meluas dalam aeroangkasa kerana kekuatannya yang tinggi, ringan dan ketahanannya. Tetapi gentian ini tidak mudah dibengkokkan, jadi membuat lengkungan ketat yang sesuai dengan sempurna ke sayap pesawat memerlukan alat pengeluaran yang kompleks dan mahal dan selalunya struktur logam sebagai sokongan tambahan, yang menelan belanja berbilion dolar AS setahun untuk menyelenggara dan membaiki. Sebaliknya, bahan gentian karbon baharu -- yang dibangunkan di Montana State University -- kebanyakannya diperbuat daripada bahan regangan yang tepat, di mana beberapa gentian telah terurai pada titik lemah secara semula jadi. Kajian telah menunjukkan bahawa gentian karbon 'meregang dan memecahkan' boleh dibentuk lebih kurang 8 kali ganda dengan lebih kurang keamatan yang sama. Ini bermakna bahan boleh dibentuk menggunakan peralatan yang lebih ringkas tanpa bantuan struktur logam. Kerana serat lebih mudah dibentuk, konservatif menjangkakan untuk mengurangkan kos pembuatan sebanyak satu perempat, kata para penyelidik. Walaupun konsep meningkatkan kebolehbentukan gentian karbon dengan memusnahkan bahagian struktur telahwujud selama beberapa dekad, beberapa kaedah yang digunakan pada masa lalu (seperti bahan pemotongan rawak, dll.) telah terbukti digunakan. Ia akan mengurangkan kekuatan bahan dengan ketara. Idea patah tegangan bukanlah satu inovasi baru-baru ini juga, tetapi sehingga kini tidak ada cara yang berkesan untuk menarik patah secara konsisten dan berkesan dengan cara yang boleh diperluaskan kepada pengeluaran perindustrian. Boleh dikatakan konsep 'regangan danmemecahkan' serat karbon bunyinya mudah, tetapi sangat sukar untuk dikawal.
Pasukan penyelidik Universiti Negeri Montana bekerjasama dengan lebih daripada 20 syarikat dari Montana untuk mereka bentuk dan memproses alat patah tegangan baharu yang dipanggil Bobcat Head. Apabila rasuk dawai rata yang mengandungi beribu-ribu monofilamen gentian karbon melepasi satu siri penggelek dengan cepat, daya jitu digunakan untuk memusnahkan gentian yang rosak. Penyelidik menyatakan bahawa hanya kira-kira 2 peratus pemecahan serat dibuat dalam julat tertentu. Selepas itu, penyelidik menganalisis sifat bahan yang diperolehi, membengkokkan gentian selepas "meregangkan dan pecah" menjadi bentuk yang kompleks dan membetulkannya dengan resin, memberi tumpuan kepada menguji betapa sukarnya untuk dibentuk. Eksperimen telah membuktikan bahawa gentian mempunyai sifat mekanikal yang sama dengan bahan yang diperbuat daripada gentian berterusan, tetapi lebih mudah dibentuk. Seterusnya, para penyelidik merancang untuk meningkatkan pengeluaran peranti pembuatan "regangan-break" ini, melancarkan aplikasi demonstrasi perintis untuk mengesahkan keupayaannya untuk digunakan dalam pembuatan sebenar. Ini akan meletakkan asas untuk kebenaran teknikal kepada syarikat aeroangkasa yang mengeluarkan pesawat tentera dan awam. Penyelidik mengatakan mereka percaya bahan itu dijangka mula digunakan dalam industri dalam beberapa tahun akan datang. Pada masa ini, program ini telah menarik perhatian pembekal bahan termaju dan pengeluar aeroangkasa, dan saintis serta jurutera yang berkaitan telah datang ke Montana State University untuk melihat bahan secara peribadi dan tidak sabar-sabar untuk mendapatkan sampel bahan yang disediakan oleh pasukan penyelidik. Kedua-dua pengeluar aeroangkasa dan pembekal bahan telah menunjukkan minat yang kuat dalam penyelidikan dan percaya bahawa sebaik sahaja syarat untuk digunakan diwujudkan, ia akan memberi kesan yang ketara ke atas pembuatan peralatan aeroangkasa, kata para penyelidik.
**Kenyataan: Beberapa artikel dan imej yang diterbitkan dalam akaun awam ini adalah daripada Internet dan hanya digunakan untuk pertukaran dan perkongsian kepakaran komposit dan maklumat pasaran, bukan untuk sebarang tujuan komersial. Sila nyatakan sumber untuk cetakan semula. Jika mana-mana individu atau organisasi mempunyai keraguan tentang ketulenan atau ketepatan hak cipta artikel atau kandungannya, sila hubungi kami secepat mungkin. Kami akan menguruskannya pada masanya.
