Menu

วัสดุต่างๆสำหรับทำแกนแผง Sandwich Panel​

โครงสร้างแบบแซนวิช (Sandwich-structure) นั้นเกิดจากการติดวัสดุบางๆที่มีความแข็งแรงสองแผ่นเข้ากับแกนกลางหนาที่มักไม่แข็งแรงเท่า แต่ความหนานั้นทำให้โครงสร้างแบบแซนวิชมีความยืดหยุ่นแต่ก็แข็งแรงและมีความหนาแน่นโดยรวมที่ต่ำ  วัสดุแกนกลางนั้นมีหลากหลายสำหรับการใช้งานในแวดวงอุตสาหกรรมแอโรสเปส เรือ พลังงานลม การขนส่งและอุตสาหกรรม

 

โครงสร้างแซนวิชที่พบได้ทั่วไปนั้นประกอบไปด้วยแผ่นผิวสองแผ่น (ซึ่งมีความบางและแข็งแรง) และแกนที่อ่อนกว่าและมีน้ำหนักเบา แกนนั้นจะถูกติดกับแผ่นผิวด้วยกาวเชื่อมหรือบัดกรีแข็งสำหรับวัสดุโลหะ โครงสร้างและวัสดุแกนกลางสำหรับทำแผง Sandwich Panel มีดังนี้

 

ก่อนอื่น มาพูดถึงแกนโฟมกันดีกว่า

 

หนึ่งในวัสดุแกนกลางที่ใช้ทำแผงแซนวิชกันมากที่สุดคือ แกน PVC  ซึ่งทำจากการเติมฟองอากาศเข้าไปใน polyvinyl chloride หรือ PVC นั่นเอง PVC นั้นกันน้ำและสารเคมีหลายชนิด รวมถึงทนความร้อนและความเย็นได้ในช่วงอุณหภูมิที่ค่อนข้างกว้าง แต่ว่า PVC ก็ติดไฟได้เช่นกัน

 

Polystyrene หรือ Styrofoam เองก็ถูกใช้มากในการสร้างเรือใบและกระดานโต้คลื่น เนื่องจากน้ำหนักที่เบาของมัน (40 กก./ม3) ราคาถูกและคุณสมบัติการดูดน้ำที่ต่ำ แต่ว่ามันใช้เชื่อมกับระบบโพลีเอสเตอร์เรซินไม่ได้เพราะว่ามันละลายในเรซิน แต่ไม่ว่าอย่างไร สามารถใช้เครื่องจักร CNC ปรับเปลี่ยนรูปทรงมันได้ตามต้องการและก็เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการขึ้นรูปและทำแบบจำลองเป็นอย่างมาก

 

โฟม PMI (Polymethacrylimide) เป็นแกนโฟมที่มีความแข็งแรงและแข็งแกร่งโดยรวมที่มากที่สุดอย่างหนึ่ง มักถูกใช้ในชิ้นส่วนประกอบที่ต้องมีประสิทธิภาพสูงเช่นใบพัดเฮลิคอปเตอร์ ปีกแก้เอียง และโครงของส่วนรักษาความดันบนอากาศยาน

 

โฟม Polyurethane foams มีโครงสร้างทางกลที่ดีแต่ว่าไม่คงทนเท่าไรนัก ทนความร้อนได้ในระดับหนึ่ง ดูดซับเสียงได้ดีและสามารถใช้เครื่องจักรดัดแปลงให้เป็นทรงไหนก็ได้

 

แกนรังผึ้งHoneycomb cores

มีตั้งแต่ใช้งานแบบทั่วไป (เช่นประตูในบ้านเรือนทั่วไป) ไปจนถึงแบบที่มีความแข็งแกร่งและแข็งแรงสูง น้ำหนักเบามากสำหรับโครงสร้างอากาศยาน มีทั้งแบบแบนและแบบโค้ง และสามารถดัดตามทรงโค้งของวัสดุโดยไม่ต้องใช้แรงเครื่องจักรหรือความร้อนใดๆทั้งสิ้น

 

แกนรังผึ้งนั้นมีหลากหลายประเภท มันถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการหลายขั้นตอน รังผึ้งเทอร์โมพลาสิต รังผึ้งโนเม็กซ์ รังผึ้งกระดาษและรังผึ้งอะลูมิเนียม วัสดุเหล่านั้นถูกยืดขยายเพื่อให้เกิดเป็นรูปทรงหกเหลี่ยมต่อกันมากมายเพื่อให้มีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งสูง

 

นอกจากนั้นแล้ว ไม้เองก็ถูกใช้เป็นวัสดุแกนเช่นเดียวกัน

ไม้นั้นมีรูปทรงรังผึ้งที่เล็กมากอยู่ซึ่งคล้ายคลึงกับโครงสร้างหกเหลี่ยมของรังผึ้งแบบสังเคราะห์ นอกจากนั้นแล้ว มันก็ราคาถูกกว่าวัสดุแกนอื่นๆและก็ดัดแปลงได้ง่ายด้วย

 

ไม้อัด ใช้กันทั่วไปเพราะว่าความแข็งแกร่ง ไม่แตกหักง่าย ไม่หดตัวและบิดงอ แต่ว่า แกนไม้ทุกประเภทนั้นดูดความชื้นได้ง่าย และจะย่อยสลายหากไม่เคลือบด้วยอีพอกซี่เรซิน

 

ไม้บัลซ่า ซึ่งมีความหนาแน่นต่ำและเป็นอีกหนึ่งวัสดุแกนที่พบเห็นได้ทั่วไป และก็ทำให้เป็นทรงได้ด้วยอุปกรณ์ง่ายๆ

 

มากไปกว่านั้น มันยังมีวัสดุอื่นๆอีกเช่น Coremat และ Spheretex ที่ประกอบไปด้วยวัสดุ ’ที่ให้ความรู้สึกเหมือน’ ผ้าที่เต็มไปด้วยรูเพื่อลดความหนาแน่น ซึ่งปกติมักจะหนาเพียง 1-3 มม.เท่านั้นอีกด้วย

 

แหล่งที่มา

https://netcomposites.com/guide-tools/guide/core-materials

https://en.wikipedia.org/wiki/Sandwich-structured_composite

https://www.fibermaxcomposites.com/shop/index_files/typesofcore.html

 

 

 03-czapanel_com