二軸性炭素繊維スリーブと一方向炭素繊維スリーブ：積層構造にはどちらの繊維方向が必要か？

樹脂を塗布する前は2つのスリーブが似ているように見えても、硬化後は大きく異なる挙動を示すことがあります。重要なのは、主要な炭素繊維がどこに走っているかです。二軸編組の場合、炭素繊維はチューブの周囲を2つの斜め方向に交差します。一方、一方向性スリーブでは、主要な炭素繊維は部品に沿って走っています。一方向性スリーブは、数本の細い保持糸でまとめられている場合がありますが、これらは荷重を支える軸方向の繊維とは混同してはいけません。

負荷ケースから始めましょう

積層構成で斜め方向の繊維が必要な場合、二軸スリーブを用いることで、平らに切断した部材のような長手方向の継ぎ目なしに、円周方向に補強材を配置できます。構成で主に部品の長手方向に沿った繊維が必要な場合、軸方向スリーブは異なる出発材料となります。どちらの構造も、完成したシャフトやチューブに必要なすべての繊維方向を自動的に供給するわけではありません。設計者は、部品の仕様を満たすために、積層構成、繊維の方向、および材料を組み合わせることができます。

「強い」「弱い」といった言葉は、ここでは適切な近道にはなりません。剛性、ねじり挙動、その他の特性は、明確に定義された積層構造と試験設定によって決まります。樹脂、繊維含有量、形状、プロセス、繊維配向など、すべてが重要です。まずは構造設計を確認し、次に完成した部品で提案された積層構成を検証してください。

テーパーで何が起こるか確認する

二軸編組は、長手方向に押し込まれると開きます。取り付け直径を変更すると、長さと局所的な繊維角度も変化します。テーパーマンドレルを使用する場合は、未装着スリーブの角度が全体を通して一定であると仮定するのではなく、大小両端の被覆率を確認してください。

一方向性スリーブは、形状に沿って変形しながら、主繊維をほぼ軸に沿って整列させるという、異なる役割を担います。構造や保持糸はサプライヤーによって異なります。具体的な製品が直径の変化にどのように対応するか、軸方向の繊維がどのように分布しているか、そして保持糸が計画されたプロセスと互換性があるかどうかを尋ねてください。

描画レビューに関する質問

• ラミネート仕様書では、どのような荷重条件と繊維配向が指定されていますか？
• スリーブが収まる最小および最大の外径はそれぞれどれくらいですか？
• スリーブを取り付ける際に、曲がったり、段差があったり、継ぎ目があったりする箇所はありますか？
• どのような樹脂、含浸方法、および目標とする硬化寸法を使用しますか？
• 複数層の補強材が必要ですか、それとも軸方向と斜め方向の補強材の組み合わせが必要ですか？

BSTFLEXの二軸製品ページ現在のカタログ掲載モデルの一覧です。軸方向の補強が必要な場合は、専用の単方向製品の詳細を請求し、生産積層を承認する前に、サンプルマンドレル上で両方の構造を比較してください。