Pesquisa sobre aplicações de tecido sarjado de basalto em drones.
Fibra de basaltoComo é feito, sua estrutura e sua resistência.
Material natural e não tóxico fibra de basalto é produzido pela fusão e estiragem de rochas vulcânicas. Para criar fibras de basaltoO minério de basalto é aquecido a cerca de 1500°C antes de ser transformado em fios contínuos através de fieiras de liga de platina-ródio. A fibra de basalto possui qualidades superiores devido à sua origem geológica: ela suporta uma ampla gama de temperaturas, mas sua operação contínua a 600°C supera a da maioria das matrizes de resina. Fibra de vidroA resistência da fibra de basalto a ambientes alcalinos e ácidos garante uma vida útil prolongada em ambientes agressivos, como alta umidade e presença de gases corrosivos, em comparação com algumas variantes de PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro).
Explorando padrões de tecido sarjado
O tecido sarja produz fios de urdidura ou trama mais longos, o que resulta em um tecido com caimento perfeito e que se ajusta ao corpo de forma eficaz. Tecidos de sarja São mais fáceis de aplicar manualmente em peças de drones com perfis curvos complexos, como entradas de ar e carenagens de asas, do que tecidos de trama simples. Isso simplifica o processo de aplicação manual e reduz defeitos como rugas ou desalinhamento das fibras. A vantagem é que podem ser usados em moldagem por infusão de resina assistida por vácuo (VARTM) e moldagem por transferência de resina (RTM).
As vantagens mecânicas da estrutura sarja residem no fato de que seus fios longos reduzem a ondulação das fibras. Teoricamente, a ondulação da fibra deveria melhorar a eficiência de conversão da resistência à tração da fibra, permitindo que o compósito aproveite melhor a resistência da fibra. No entanto, os tecidos sarja não possuem tantos fios entrelaçados quanto os tecidos de trama plana, o que tende a reduzir ligeiramente seu módulo de cisalhamento no plano devido à maior flexibilidade do tecido.
Efeito sinérgico de reforço da estrutura sarja na tolerância a danos: Compostos de polímero reforçado com fibra de basalto (BFRP) Já se sabe que os materiais reforçados com fibras de aço (BFRP) possuem alta tenacidade, de modo que seus modos de falha normalmente envolvem extração de fibras mais benigna, em oposição à fratura frágil. Nesse aspecto, a geometria sarja aprimora ainda mais esse fenômeno. A ampla deformabilidade do tecido sarja confere-lhe alta capacidade de absorção de energia em casos de impacto. A distribuição das fibras e as pequenas zonas de deformação plástica dissipam maior energia de impacto. Assim, a durabilidade natural do BFRP, juntamente com seu mecanismo de absorção de energia devido à estrutura de trama sarja, gera um efeito sinérgico na tolerância geral a danos por impacto, o que aumenta a absorção de energia específica (SEA) do material. Isso torna o tecido sarja de BFRP um excelente candidato para trens de pouso ou bordos de ataque de asas de drones e áreas expostas a colisões com pássaros ou detritos, ou qualquer outra área que aumente significativamente a capacidade de sobrevivência estrutural do drone em um ambiente operacional complexo.
