Pananaliksik sa mga Aplikasyon ng UAV ng Tela ng Basalt Twill

Hibla ng BasaltPaano Ito Ginagawa, Kayarian Nito, at Gaano Ito Nanatili

Natural at hindi nakalalasong materyal hibla ng basalto ay nalilikha sa pamamagitan ng pagtunaw at pagguhit ng mga batong bulkan. Upang lumikha mga hibla ng basalto, ang basalt ore ay pinainit sa humigit-kumulang 1500°C bago hinihila upang maging tuluy-tuloy na mga sinulid sa pamamagitan ng mga platinum-rhodium alloy spinneret. Ang basalt fiber ay nagtataglay ng mga nakahihigit na katangian dahil sa heolohikal na pinagmulan nito: nakakayanan nito ang malawak na hanay ng mga temperatura, ngunit ang patuloy na operasyon nito sa 600°C ay higit pa sa karamihan ng mga resin matrices at Hibla ng Salamins. Ang resistensya ng basalt fiber sa alkaline at acidic na kapaligiran ay nagsisiguro ng mas mahabang buhay ng serbisyo nito sa malupit na kapaligiran tulad ng mataas na humidity at presensya ng corrosive gas kumpara sa ilang variant ng GFRP.

Paggalugad sa mga Pattern ng Paghahabi ng Twill

Ang habi ng twill ay lumilikha ng pinahabang mga palutang na warp o weft na bumubuo ng tela na epektibong nababalutan at perpektong kasya. Mga telang twill ay mas madaling ilatag gamit ang kamay sa mga bahagi ng UAV na may mga kumplikadong kurbadong profile tulad ng mga air intakes at wing fairings kaysa sa mga plain-weave na tela at pinapasimple nito ang proseso ng paglalatag gamit ang kamay at binabawasan ang mga depekto tulad ng mga kulubot o maling pagkakahanay ng mga hibla. Ang bentahe nito ay maaari itong gamitin sa vacuum assisted resin infusion molding (VARTM) at resin transfer molding (RTM).
Ang mga mekanikal na bentahe ng istrukturang twill ay ang mahahabang lumulutang na hibla nito ay nakakabawas sa pagkipot ng hibla. Ang pagkipot ng hibla ay dapat na sa teorya ay mapabuti ang kahusayan sa conversion ng tensile strength ng hibla, na nagbibigay-daan sa composite na mas lubos na magamit ang lakas ng hibla. Gayunpaman, ang mga telang twill ay walang kasing dami ng mga sinulid na interlacing tulad ng mga telang plain weave, na may posibilidad na bahagyang mapababa ang kanilang in-plane shear modulus dahil sa karagdagang flexibility ng tela.

Sinergistikong epekto ng pagpapalakas ng istrukturang twill sa pagpapaubaya sa pinsala: Mga compound na polimer na pinatibay ng basalt fiber (BFRP) ay kilala nang nagtataglay ng mataas na tibay, kaya ang kanilang mga failure mode ay karaniwang nagsasangkot ng mas benign fiber extraction, kumpara sa brittle fracture. Sa ganitong aspeto, ang twill geometry ay lalong nagpapahusay sa phenomenon na ito. Ang pinahabang deformability ng twill fabric ay nagbibigay dito ng mataas na kakayahan sa pagsipsip ng enerhiya sa mga kaso ng impact loading. Ang distribusyon ng mga hibla at maliliit na plastic deformation zone ay nagpapakalat ng mas mataas na impact energy. Dahil dito, ang natural na tibay ng BFRP, kasama ang mekanismo nito sa pagsipsip ng enerhiya dahil sa istruktura ng twill weave, ay bumubuo ng isang synergistic effect sa pangkalahatang impact damage tolerance, na nagpapahusay sa specific energy absorption ng isang materyal (SEA). Ginagawa nitong mahusay na kandidato ang BFRP twill fabric para sa mga UAV landing gear o wing leading edge at mga lugar na nakalantad sa mga bird strike o debris impact, o anumang iba pang lugar na makabuluhang nagpapataas ng structural survivability ng UAV sa isang kumplikadong operational environment.