SAE AMS3892C-2016
Волокна @ Углерод @ Жгут и пряжа для конструкционных композитов
- Стандартный №
- SAE AMS3892C-2016
- Дата публикации
- 2016
- Разместил
- Society of Automotive Engineers (SAE)
- Последняя версия
- SAE AMS3892C-2016
- сфера применения
-
Обзор стандарта AMS3892C и техническая база
SAE AMS3892C, «Углеродные жгуты и нити для конструкционных композитов», является ключевым компонентом системы спецификаций материалов для аэрокосмической промышленности. Первоначально опубликованный в 1972 году, стандарт был пересмотрен в 1992 году, утверждён в 2005 году и стабилизирован в 2016 году, отражая почти полувековой опыт развития технологии углеродных волокон. В декабре 2016 года Комитет SAE AMS P17 по полимерным матричным композитам объявил стандарт стабилизированным, что означает, что рассматриваемая технология признана основополагающей и стабильной и больше не подлежит периодическому пересмотру.
Область применения стандарта и категории продукции
Спецификация AMS3892C распространяется на изделия из углеродного волокна в виде непрерывных многоволоконных жгутов и нитей. Эти изделия в основном используются в качестве армирующих материалов в конструкционных композитах, но их применение этим не ограничивается. Стандарт имеет двухуровневую структуру: базовые спецификации + подробные спецификации, где базовые спецификации устанавливают общие требования, а подробные спецификации — специальные требования для конкретных типов продукции.
Классификация формы продукта
Форма продукта Код Структурные характеристики Характеристики применения Жгут UT/NT Нескрученный или никогда не скрученный непрерывный волоконный пучок Подходит для применений, требующих высокой объемной доли волокна Пряжа TT Жгут с определенной степенью преднамеренного скручивания Улучшает эксплуатационные характеристики, подходит для ткачества и других процессов Волокна F Общий термин для обозначения жгута или пряжи Общий термин, не указывающий конкретную форму
Подробное описание технических требований к материалу
Требования к структуре
Жгуты и пряжа из углеродного волокна должны состоять из параллельно уложенных нитей углеродного волокна, которые при необходимости можно слегка скручивать, чтобы гарантировать сохранение материала или эксплуатационных характеристик продукта при бережном обращении. Стандарт особо подчеркивает допустимость сращивания волокон, но требует соответствующей маркировки.
Обработка поверхности и калибровка
Стандарт допускает нанесение на волокна различных видов обработки или калибровочных веществ во время или после производства:
- Обработка поверхности: обычно используется для улучшения сцепления между матричной смолой и волокном. Различные виды обработки поверхности требуют отдельной маркировки партии.
- Калибровка: улучшает эксплуатационные свойства при последующей обработке. Изменения в содержании или типе проклеивающего вещества требуют отдельной идентификации партии.
Требования к сроку годности
После упаковки в соответствии с пунктом 5.1 изделие должно легко сниматься с катушки, а нити должны разматываться в условиях хранения, указанных в подробной спецификации.
Требования к эксплуатационным характеристикам и методы испытаний
Изделие должно соответствовать эксплуатационным требованиям, указанным в таблице 1, и значениям, указанным в применимой подробной спецификации. Испытания должны проводиться на поставленном изделии в соответствии с SRM 12, если не указано иное.
Ключевые показатели эффективности
Показатели эффективности Процедура испытания Количество образцов Примечания Прочность на разрыв 4.5.1 4 шт./образец Ключевые механические свойства Модуль упругости при растяжении 4.5.1 4 шт./образец Индекс жесткости Предельное удлинение 4.5.1 4 шт./образец Индекс пластичности Масса на единицу длины 4.5.1 1 шт./образец Индекс линейной плотности Содержание проклеивающего вещества 4.5.1 1 шт./образец Определено в соответствии с SRM 12 Плотность 4.5.1 1 шт./образец Основные свойства материала Крутизна пряжи 4.5.1 1 шт./образец NT-волокно не требует испытаний Стойкость к окислению 4.5.2 2/образец Характеристики при высоких температурах Испытание на содержание проклеивающего вещества
Проведите испытание в соответствии с SRM 12, поддерживая инертную атмосферу до тех пор, пока образец не остынет до температуры ниже 100 °C. Периодически испытывайте стандартные образцы непроклеенного волокна, чтобы контролировать условия и убедиться, что не происходит деградации волокна.
Испытание стойкости волокна к окислению
Если волокно содержит проклеивающее вещество, испытание следует проводить на проклеенном волокне, а вес проклеивающего вещества, определенный в пункте 4.5.1, следует вычесть из измеренного веса. Образец следует испытать дважды.
Система обеспечения качества
Ответственность за проведение инспекций
Поставщик продукции должен предоставить все образцы, необходимые для испытаний поставщика, и несет ответственность за проведение всех требуемых испытаний. Покупатель оставляет за собой право отбирать образцы и проводить любые подтверждающие испытания, чтобы убедиться, что продукт соответствует требованиям настоящей спецификации.
Классификация теста
Тип теста Содержание теста Время выполнения Требования к выборке Приемочные испытания Структура, производительность, качество Каждая партия Согласно Таблице 2 и SRM 12 Предпроизводственные испытания Все технические требования Перед первой отгрузкой Переговоры между покупателем и продавцом Определение номера партии и Прослеживаемость
Номер партии должен быть уникальным идентификатором для всех изделий, произведенных на одном оборудовании, с определенным набором технологических параметров и исходных материалов, в рамках одного производственного цикла, и должен прослеживаться для всех использованных исходных материалов.
Требования к упаковке и доставке
Форма упаковки
Изделия должны поставляться на катушках непрерывной длины. Намотка должна быть равномерной для обеспечения правильной размотки. Внешние концы должны быть закреплены.
Требования к идентификации
Каждая катушка должна быть четко промаркирована этикеткой на внутренней поверхности центральной трубки, или этикетка должна быть соответствующим образом прикреплена к катушке, показывая как минимум следующую информацию: тип волокна, AMS3892C и подробный номер спецификации, идентификацию производителя, номер партии, тип проклеивающего вещества, номинальный чистый вес и т. д.
Требования к внешней упаковке
Индивидуально упакованные катушки продукта должны быть упакованы во внешние транспортные контейнеры для обеспечения защиты от влаги, погодных условий или любых других обычных опасностей во время нормального обращения, транспортировки и хранения.
Рекомендации по внедрению стандартов
Вопросы закупки
Для прямых военных закупок США в закупочной документации должны быть указаны как минимум: название спецификации, номер и дата; требуемая форма (UT, NT или TT); масса на единицу длины; требуемое количество продукта; если требуется упаковка класса А и т. д.
Управление техническими изменениями
Сырье, производственные процедуры и оборудование, а также методы проверки, используемые поставщиком для производства продукта, должны быть по существу такими же, как и те, которые использовались для утвержденного образца продукта. Если требуются какие-либо существенные изменения в сырье, типе технологического оборудования или производственных процедурах, поставщик должен представить описание предлагаемого сырья и/или изменений в обработке и, по запросу, образец продукта.
Требования к документам по качеству
Поставщик продукта должен предоставлять отчет с каждой поставкой, показывающий результаты требований приемочных испытаний, а также средние результаты испытаний партии и заявление о том, что продукт соответствует другим техническим требованиям. Отчет должен включать номер заказа на покупку, номер партии, AMS3892C и применимый номер подробной спецификации и письмо о пересмотре, идентификацию поставщика, обработку или проклеивающее средство, дату производства и чистый вес волокна, содержащегося в партии.
Анализ развития стандартных технологий
Стандарт AMS3892, с момента его первоначальной публикации в 1972 году до его стабилизации в редакции C в 2016 году, отражает зрелость технологии композитных материалов на основе углеродного волокна. Стабилизация стандарта свидетельствует о том, что технология вступила в относительно стабильную стадию развития, но пользователям следует знать о потенциальных новых технологиях.
Тенденции развития технологий
- Повышенная стандартизация: систематическая структура от базовых спецификаций до подробных спецификаций
- Стандартизированные методы испытаний: ссылка на стандартные методы испытаний, такие как SRM 12
- Усиление требований по прослеживаемости качества: требования к управлению номером партии и прослеживаемости сырья
- Повышенная безопасность и экологическая осведомленность: четкая ответственность за использование опасных материалов
Направления будущего развития
Хотя стандарт достиг стабильной стадии, технология углеродного волокна все еще развивается. Будущие обновления могут потребовать следующих областей: новая технология проклеивающих веществ, более точные методы испытаний, экологически чистые процессы обработки и цифровые системы прослеживаемости качества.
Примеры применения
Применение в аэрокосмической отрасли
Продукция из углеродного волокна, указанная в AMS3892C, широко используется в аэрокосмической отрасли, например, в конструкциях самолетов, компонентах спутников и корпусах ракет. Строгие требования к эксплуатационным характеристикам и система контроля качества обеспечивают безопасность и надежность конструкций из композитных материалов.
Применение в других отраслях промышленности
Помимо аэрокосмической отрасли, эти изделия из углеродного волокна постепенно нашли применение в таких высокотехнологичных областях, как автомобилестроение, ветроэнергетика и производство спортивного инвентаря, что отражает широкую применимость и технологический прогресс стандарта.
Типичный пример применения: основная конструкция воздушного судна
При изготовлении основной конструкции определённого типа коммерческих пассажирских самолётов в качестве армирующего материала используются жгуты углеродного волокна, соответствующие спецификации AMS3892C, а секции фюзеляжа изготавливаются с использованием автоматизированного процесса укладки волокон. Стабильность и надёжность изделий соответствуют высочайшим требованиям безопасности авиационной отрасли.
SAE AMS3892C-2016 История
- 2016 SAE AMS3892C-2016 Волокна @ Углерод @ Жгут и пряжа для конструкционных композитов
- 2005 SAE AMS3892B-2005 Волокна, углерод, жгут и пряжа для конструкционных композитов
- 1992 SAE AMS3892B-1992 Волокна, углерод, жгут и пряжа для конструкционных композитов
- 1984 SAE AMS3892A-1984 ВОЛОКНА@ УГЛЕРОД (ГРАФИТ)@ ПЕЧЬ И ПРЯЖА@ Для конструкционных композитов
- 1972 SAE AMS3892-1972 ВОЛОКНА @ ГРАФИТОВЫЙ ЖАК И ПРЯЖА ДЛЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ КОМПОЗИТОВ
