Engineering
This content is Open Access.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Fabrikasjon og tegning av tre-basert høy-gjennomførelse kompositter
Summary November 9th, 2019
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Delignified fortettet tre representerer en ny lovende lett, høy ytelse og bio-basert materiale med stort potensial til å delvis erstatte naturlig fiber forsterket-eller glassfiber forsterket kompositter i fremtiden. Vi her presentere to allsidige fabrikasjon ruter og demonstrere muligheten til å lage komplekse kompositt deler.
Transcript
I denne videoen viser vi fabrikasjonen av tettgjort, forentet trevirke som representerer et nytt lett, høytytende og biobasert materiale. Den presenterte, lukkede muggtetningen og den spesielle vakuumbehandlingen kombinerer forming, tetting og tørking i en enkel og skalerbar tilnærming. Tettet cellulosemateriale kan være et attraktivt alternativ til andre plantefiber- eller glassfiberkompositter, og kan potensielt finne anvendelse i bilindustrien.
For å begynne, monter en prøveholder i rustfritt stål i en krystalliserende tallerken og legg en magnetisk rørestang under prøveholderen. Stable ett punkt fem millimeter tykke, radiale kutt gran finér på toppen av holderen, og skille dem med metallnett eller metall mesh striper. Forbered en en til en volumblanding av 30 vektprosent hydrogenperoksid og is eddiksyre, og hell blandingen i krystalliserende parabol til finérene er fullt dekket.
Bløtlegg prøvene i løsningen ved romtemperatur over natten under omrøring ved 150 o/min. Om morgenen varmer du løsningen til 80 grader celsius på røreplaten, og kjør reaksjonen i seks timer for full justering. Juster forstillingstiden avhengig av prøvetykkelsen.
Etter forstilling, hell delignification løsningen i et tomt beger og la det avkjøles før avhending. Skyll forsiktig de foreverdige finérene flere ganger med deionisert vann. Fyll deretter krystalliserende parabolen med deionisert vann for å fortsette å vaske finér uten å røre.
Skift ut vannet to ganger om dagen til vaskevannet når en pH over fem. Behandle de våte, forenede finér innen to til tre uker, eller alternativt tørke arkene mellom metallnett for lagring. Bruk former laget av et åpent, porøs materiale.
For eksempel keramiske former eller porøse, 3D tryktpolymer former for å muliggjøre vannfjerning og tilstrekkelig tørking. For krumningsradiier i centimeterområdet, eller planstrukturer, bruk prøver som er betinget av 95 prosent relativ fuktighet, ved 20 grader celsius. For mindre krumning radier, draper finér i vannmettet tilstand.
Før tørk det draperte materialet i en åpen form ved 95 prosent relativ fuktighet, eller før tørk materialet i en ovn ved 65 grader celsius i fem til 30 minutter for å fjerne det frie vannet. Tett finéren i lukket form ved hjelp av skrueklemmer. Fremskynde tørkeprosessen ved å plassere formen i en ovn på 65 grader celsius.
Etter full tørking, de-mold den sammensatte delen og gjenbruke formen for en ny løp. Bruk en porøs, åpen form eller en ikke-porøs mugg med et porøs lag på toppen av formen eller på toppen av det forenlige treet, for å muliggjøre tørking. Påfør et tekstillag for å beskytte formen mot forurensning.
Deretter draperer du en vannmettet delverdig finér på toppen av tekstilet, og dekker den med et annet tekstillag og et strømningsnett. Plasser formen på toppen av en plate i rustfritt stål, påfør tetningstape og vakuumrør, og pakk formen med en vakuumpose. Det porøse laget gjør at vannet strømmer til vakuumslangen.
Påfør et vakuum for tørking og samtidig tetting av komposittet. For akselerert tørking, plasser oppsettet i en ovn ved forhøyet temperatur ved 65 grader celsius. Bruk kalde feller for å unngå at vann kommer inn i vakuumpumpen.
Slå på vakuumet og hold oljepumpen i et trykkområde på ti til minus to millibar. Etter tørking, de-mold den tørre kompositt og gjenbruke mugg og vakuum satt opp for en ny kompositt del. Velg fiberorienteringsvinkelen til lagene som i tradisjonell komposittproduksjon, og fremvis tykke, flerlags komposittdeler ved å legge opp teknikker.
Øk bindingen mellom delverdige trelag ved å påføre et vannbasert lim, for eksempel 16 punkt 5 vekt prosent stivelsesløsning mellom lagene under draperingsprosessen. Etter fortetting og tørking, de-mold komposittdelen og maskinen finish for hånd eller med standard tre verktøy. For å resirkulere, plasser de foreverdige trekompositter i vann og la materialet gå i oppløsning.
Deretter omformer du massematerialet for å få et nytt produkt. Fullstendig forstilling resulterte i et skjør, formbart cellulosemateriale når det var i våt tilstand. Lukket mold tettifisering av vannmettet delignified tre forårsaket fiberavvik og sprekker i det endelige materialet på grunn av fritt vann i stillaset.
Med fuktig, pre-betinget delverdig tre, ble rimelig form opprettholdt, og dens fortetting førte ikke til fiberjusteringsforvrengninger og defekter. Den åpne muggprosessen ble brukt til å produsere en hjelm ved å plassere vannmettede forenverdige trefiner i gipsform. Drapering av to ytre lag med sekskantflak ble etterfulgt av drapering av de indre fire lagene i en null over 90 legge opp.
Etter fortetting og tørking av delen ved vakuum, ble den tørre delen avstøpt og ferdig med en kutter. Mulige problemer under vakuumbehandling inkluderer forekomsten av små sprekker, som skyldes krymping eller ufullstendig tørking. Cellulosestivelse kompositt er alt bio-basert som gjør det mulig for oppløsning i vann.
Etter oppløsning ble den fibrøse slammet brukt til produksjon av nye fiberbaserte produkter. Nedbrytning av de foreverdige trefibrene ble oppnådd ved å plassere dem i en petriskål fylt med jord og vann. Ulike biologisk nedbrytning grader ble vist etter en dag, åtte dager og 26 dager.
Den viktigste faktoren for vellykket delignifisert tretettifisering er å sikre riktig fuktighetstilstand av cellulosematerialet som er skreddersydd for den påførte fortettingsteknikken. For komplekse former, storskala produksjon, anbefaler vi å bruke vår nyutviklede, vakuumformingsteknikk, noe som åpner for samtidig tetting og tørking. Delignified tre er et allsidig materiale.
I tillegg til den potensielle applikasjonen som et høyytelsesmateriale, gir det ytterligere attraktive og varierte designalternativer.
Please enter your institutional email to check if you have access to this content
has access to
BackLogin to access JoVE
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
To receive a free trial, please fill out the form below.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You
Thank You
Thank You
CH
DE