Tá córais ghloine pointe-shocraithe a chomhlíonann an riachtanas ailtireachta seo an-tóir orthu i mbealaí isteach talún nó i limistéir phoiblí. A bhuíochas le dul chun cinn teicneolaíochta le déanaí, is féidir greamacháin thar a bheith ard-neart a úsáid chun na clocha móra púimise seo a cheangal le gabhálais gan gá le poill a dhruileáil sa ghloine.
Méadaíonn an suíomh tipiciúil ar an talamh an dóchúlacht go gcaithfidh an córas gníomhú mar shraith chosanta do lucht cónaithe an fhoirgnimh, agus sáraíonn nó sáraíonn an riachtanas seo riachtanais tipiciúla ualaigh gaoithe. Rinneadh roinnt tástálacha ar an gcóras socraithe pointe le haghaidh druileála, ach ní ar an modh nasctha.
Is é cuspóir an ailt seo tástáil insamhalta a thaifeadadh ag baint úsáide as feadán turrainge le muirir phléascacha chun pléascadh a insamhladh chun tionchar ualaigh phléascaigh ar chomhpháirt thrédhearcach nasctha a insamhladh. Áirítear leis na hathróga seo an t-ualach pléasctha a shainmhínítear le ASTM F2912 [1], a dhéantar ar phláta tanaí le ceapaire ianaiméir SGP. Is é an taighde seo an chéad uair gur féidir leis an fheidhmíocht phléascach féideartha a chainníochtú le haghaidh tástála ar scála mór agus dearadh ailtireachta. Ceangail ceithre fheistis TSSA le trastomhas 60 mm (2.36 orlach) le pláta gloine a thomhaiseann 1524 x 1524 mm (60 orlach x 60 orlach).
Níor chuir na ceithre chomhpháirt a luchtaíodh go 48.3 kPa (7 psi) nó níos ísle isteach ar an TSSA ná ar an ngloine, ná níor chuir siad isteach orthu. Luchtaíodh cúig chomhpháirt faoi bhrú os cionn 62 kPa (9 psi), agus léirigh ceithre cinn de na cúig chomhpháirt briseadh gloine, rud a d’fhág gur bhog an ghloine ón oscailt. I ngach cás, d’fhan an TSSA ceangailte leis na feistis miotail, agus ní bhfuarthas aon mhífheidhmiú, greamaitheacht ná nascadh. Léirigh tástáil, de réir cheanglais AAMA 510-14, gur féidir leis an dearadh TSSA tástáilte córas sábháilteachta éifeachtach a sholáthar faoi ualach 48.3 kPa (7 psi) nó níos ísle. Is féidir na sonraí a ghintear anseo a úsáid chun an córas TSSA a innealtóireacht chun freastal ar an ualach sonraithe.
Is é Jon Kimberlain (Jon Kimberlain) an saineolaí ardfheidhmíochta ar shilicóin ardfheidhmíochta Dow Corning. Is eolaí tionscail tógála ardfheidhmíochta Dow Corning é Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) atá ina thaighdeoir silicone Dow Corning agus ASTM.
Tá ceangaltán struchtúrach silicone painéil ghloine in úsáid le beagnach 50 bliain chun aeistéitic agus feidhmíocht foirgneamh nua-aimseartha a fheabhsú [2] [3] [4] [5]. Is féidir leis an modh socraithe balla seachtrach leanúnach réidh a dhéanamh le trédhearcacht ard. Mar thoradh ar an dúil i dtrédhearcacht mhéadaithe san ailtireacht, forbraíodh agus úsáideadh ballaí mogalra cábla agus ballaí seachtracha le boltaí. Áireofar teicneolaíocht nua-aimseartha an lae inniu i bhfoirgnimh shéadchomharthaí atá dúshlánach ó thaobh na hailtireachta de agus ní mór dóibh cloí le cóid agus caighdeáin áitiúla foirgníochta agus sábháilteachta.
Rinneadh staidéar ar an ngreamachán silicone struchtúrach trédhearcach (TSSA), agus moladh modh chun an gloine a thacú le páirteanna daingnithe boltaí in ionad poill a dhruileáil [6] [7]. Tá sraith airíonna fisiceacha ag an teicneolaíocht gliú trédhearcach a bhfuil neart, greamaitheacht agus marthanacht aici a ligeann do dhearthóirí ballaí imbhalla an córas nasctha a dhearadh ar bhealach uathúil agus nuálach.
Is furasta gabhálais bhabhta, dronuilleogacha agus triantánacha a dhearadh a chomhlíonann caighdeáin aeistéitice agus feidhmíochta struchtúraí. Déantar TSSA a leigheas in éineacht leis an ngloine lannaithe atá á próiseáil in uathchlaobh. Tar éis an t-ábhar a bhaint as an timthriall uathchlaobh, is féidir an tástáil fhíoraithe 100% a chríochnú. Tá an buntáiste dearbhaithe cáilíochta seo uathúil do TSSA toisc gur féidir leis aiseolas láithreach a sholáthar ar shláine struchtúrach an tionóil.
Rinneadh staidéar [9] ar fhriotaíocht tionchair [8] agus ar éifeacht ionsúcháin turraing ábhar silicone struchtúrach traidisiúnta. Chuir Wolf et al. sonraí ar fáil a ghineann Ollscoil Stuttgart. Léiríonn na sonraí seo, i gcomparáid leis an ráta brú leath-statach a shonraítear in ASTM C1135, go bhfuil neart teanntachta an ábhair silicone struchtúraigh ag ráta brú deiridh de 5m/s (197in/s). Méadaíonn neart agus fadú. Léiríonn sé an gaol idir brú agus airíonna fisiceacha.
Ós rud é gur ábhar an-leaisteach é TSSA a bhfuil modúl agus neart níos airde aige ná silicone struchtúrach, meastar go leanfaidh sé an fheidhmíocht ghinearálta chéanna. Cé nach ndearnadh tástálacha saotharlainne le rátaí brú arda, is féidir a bheith ag súil nach mbeidh tionchar ag an ráta brú ard sa phléascadh ar an neart.
Tá an gloine boltaithe tástáilte, comhlíonann sí caighdeáin maolaithe pléasctha [11], agus taispeánadh í ag Lá Feidhmíochta Gloine 2013. Léiríonn na torthaí amhairc go soiléir na buntáistí a bhaineann leis an ngloine a shocrú go meicniúil tar éis í a bhriseadh. I gcás córas le ceangaltán greamaitheach amháin, beidh sé seo ina dhúshlán.
Tá an fráma déanta as cainéal cruach caighdeánach Meiriceánach le toisí 151mm doimhneacht x 48.8 mm leithead x 5.08mm tiús gréasáin (6” x 1.92” x 0.20”), ar a dtugtar sliotán C 6” x 8.2# de ghnáth. Tá na cainéil C táthaithe le chéile ag na coirnéil, agus tá cuid triantánach 9 mm (0.375 orlach) ar tiús táthaithe ag na coirnéil, suite siar ó dhromchla an fhráma. Druileáladh poll 18mm (0.71″) sa phláta ionas gur féidir bolt le trastomhas 14mm (0.55″) a chur isteach ann go héasca.
Tá feistis miotail TSSA le trastomhas 60 mm (2.36 orlach) 50 mm (2 orlach) ó gach cúinne. Cuir ceithre fheistis i bhfeidhm ar gach píosa gloine chun gach rud a dhéanamh siméadrach. Is é an ghné uathúil de TSSA gur féidir é a chur gar d'imeall an ghloine. Tá toisí sonracha ag gabháil le gabhálais druileála le haghaidh socrú meicniúil i ngloine ag tosú ón imeall, agus ní mór iad a ionchorprú sa dearadh agus ní mór iad a dhruileáil roimh theochtú.
Feabhsaíonn an méid atá gar don imeall trédhearcacht an chórais chríochnaithe, agus ag an am céanna laghdaíonn sé greamaitheacht an chomhpháirt réalta mar gheall ar an chasmhóimint níos ísle ar an gcomhpháirt réalta tipiciúil. Is é an gloine a roghnaíodh don tionscadal seo ná dhá shraith thrédhearcacha tempered 6mm (1/4″) 1524mm x 1524mm (5′x 5′) lannaithe le scannán idirmheánach ianaiméir Sentry Glass Plus (SGP) 1.52mm (0.060) “).
Cuirtear diosca TSSA 1 mm (0.040 orlach) ar tiús ar fheistiú cruach dhosmálta réamhphéinteáilte 60 mm (2.36 orlach). Tá an réamhphéint deartha chun marthanacht an ghreamaitheachta le cruach dhosmálta a fheabhsú agus is meascán de shilán agus tíotánáit i dtuaslagóir é. Brúitear an diosca miotail i gcoinne an ghloine le fórsa tomhaiste de 0.7 MPa (100 psi) ar feadh nóiméid amháin chun fliuchadh agus teagmháil a sholáthar. Cuir na comhpháirteanna in uathchlaobh a shroicheann 11.9 Bar (175 psi) agus 133 C° (272°F) ionas gur féidir leis an TSSA an t-am sáithithe 30 nóiméad a bhaint amach atá riachtanach le haghaidh leigheasta agus nascadh san uathchlaobh.
Tar éis an t-uathchlabh a bheith críochnaithe agus fuaraithe, déan iniúchadh ar gach feistiú TSSA agus ansin teannaigh é go 55Nm (40.6 punt troigh) chun ualach caighdeánach de 1.3 MPa (190 psi) a thaispeáint. Soláthraíonn Sadev gabhálais do TSSA agus aithnítear iad mar ghabhálais TSSA R1006.
Cuir príomhchorp an ghabhálais le chéile leis an diosca leigheasta ar an ngloine agus ísligh isteach sa fhráma cruach é. Coigeartaigh agus socraigh na cnónna ar na boltaí ionas go mbeidh an gloine sheachtrach comhréidh le taobh amuigh an fhráma cruach. Séalaítear an t-alt 13mm x 13mm (1/2″ x½”) timpeall ar imlíne an ghloine le struchtúr dhá chuid silicone ionas gur féidir an tástáil ualaigh brú a thosú an lá dár gcionn.
Rinneadh an tástáil ag baint úsáide as feadán turrainge ag Saotharlann Taighde Pléascán Ollscoil Kentucky. Tá an feadán ionsúiteach turrainge comhdhéanta de chorp cruach athneartaithe, ar féidir aonaid suas le 3.7m x 3.7m a shuiteáil ar an aghaidh.
Tiomáintear an feadán tionchair trí phléascáin a chur feadh fhad an fheadáin phléasctha chun céimeanna dearfacha agus diúltacha an eachtra phléasctha a insamhladh [12] [13]. Cuir an tionól fráma gloine agus cruach ar fad isteach sa fheadán ionsúiteach turraing le haghaidh tástála, mar a thaispeántar i bhFíor 4.
Tá ceithre braiteoir brú suiteáilte taobh istigh den fheadán turrainge, ionas gur féidir an brú agus an cuisle a thomhas go cruinn. Baineadh úsáid as dhá cheamara físe digiteacha agus ceamara SLR digiteach chun an tástáil a thaifeadadh.
Ghabh ceamara ardluais MREL Ranger HR atá suite in aice leis an bhfuinneog lasmuigh den fheadán turrainge an tástáil ag 500 fráma in aghaidh an tsoicind. Socraigh taifead léasair diallta 20 kHz in aice leis an bhfuinneog chun an diall a thomhas i lár na fuinneoige.
Rinneadh tástáil ar na ceithre chomhpháirt den chreatlach naoi n-uaire san iomlán. Mura bhfágann an gloine an oscailt, déan tástáil eile ar an gcomhpháirt faoi bhrú agus tionchar níos airde. I ngach cás, déantar sonraí brú sprice agus impulse agus dífhoirmithe gloine a thaifeadadh. Ansin, déantar rátáil ar gach tástáil de réir AAMA 510-14 [Treoirlínte Deonacha an Chórais Fhreastail maidir le Maolú Guaise Pléascadh].
Mar a thuairiscítear thuas, rinneadh tástáil ar cheithre chóimeáil fráma go dtí gur baineadh an gloine as oscailt an chalafoirt phléasctha. Is é cuspóir na chéad tástála 69 kPa a bhaint amach ag cuisle 614 kPa-ms (10 psi A 89 psi-msec). Faoin ualach feidhmeach, phléasc an fhuinneog ghloine agus scaoileadh ón bhfráma í. Déanann feistis phointe Sadev greamaitheacht TSSA le gloine chruaite briste. Nuair a phléasc an gloine chruaite, d’fhág an gloine an oscailt tar éis diall de thart ar 100 mm (4 orlach).
Faoi choinníoll ualaigh leanúnaigh mhéadaitheach, rinneadh tástáil ar fhráma 2 3 huaire. Léirigh na torthaí nár tharla an teip go dtí gur shroich an brú 69 kPa (10 psi). Ní ​​dhéanfaidh na brúnna tomhaiste de 44.3 kPa (6.42 psi) agus 45.4 kPa (6.59 psi) difear do shláine an chomhpháirte. Faoi bhrú tomhaiste de 62 kPa (9 psi), ba chúis le diall na gloine briseadh, rud a d’fhág an fhuinneog ghloine san oscailt. Tá gach gabhálas TSSA ceangailte le gloine theasaithe briste, mar atá i bhFíor 7.
Faoi choinníoll ualaigh leanúnaigh mhéadaitheach, rinneadh tástáil faoi dhó ar fhráma 3. Léirigh na torthaí nár tharla an teip go dtí gur shroich an brú an sprioc 69 kPa (10 psi). Ní ​​dhéanfaidh an brú tomhaiste de 48.4 kPa (7.03) psi difear do shláine an chomhpháirte. Theip ar bhailiú sonraí diall a cheadú, ach léirigh breathnóireacht amhairc ón bhfíseán go raibh diall fráma 2 tástáil 3 agus fráma 4 tástáil 7 cosúil. Faoi bhrú tomhaiste de 64 kPa (9.28 psi), mar thoradh ar diall na gloine a tomhaiseadh ag 190.5 mm (7.5″), bhris an gloine, rud a d’fhág an fhuinneog ghloine san oscailt. Tá gach gabhálas TSSA ceangailte le gloine tearmtha briste, mar atá i bhFíor 7.
Le hualach leanúnach ag méadú, rinneadh tástáil ar fhráma 4 3 huaire. Léirigh na torthaí nár tharla an teip go dtí gur shroich an brú an sprioc 10 psi don dara huair. Ní dhéanfaidh na brúnna tomhaiste de 46.8 kPa (6.79) agus 64.9 kPa (9.42 psi) difear do shláine an chomhpháirte. I dtástáil #8, tomhaiseadh go raibh an gloine lúbtha 100 mm (4 orlach). Táthar ag súil go mbrisfidh an gloine mar gheall ar an ualach seo, ach is féidir pointí sonraí eile a fháil.
I dtástáil #9, chlaon an brú tomhaiste de 65.9 kPa (9.56 psi) an ghloine faoi 190.5 mm (7.5″) agus bhris sé, rud a d’fhág an fhuinneog ghloine san oscailt. Tá gach gabhálas TSSA ceangailte leis an ngloine tearmtha briste céanna agus atá i bhFíor 7. I ngach cás, is féidir na gabhálais a bhaint go héasca ón bhfráma cruach gan aon damáiste soiléir.
Fanann an TSSA gan athrú do gach tástáil. Tar éis na tástála, nuair a fhanann an gloine slán, níl aon athrú amhairc ar an TSSA. Taispeánann an físeán ardluais an gloine ag briseadh ag lárphointe an réise agus ansin ag fágáil an oscailt.
Ón gcomparáid idir teip gloine agus gan aon teip i bhFíor 8 agus Fíor 9, is suimiúil a thabhairt faoi deara go dtarlaíonn an modh briste gloine i bhfad ón bpointe ceangail, rud a léiríonn go bhfuil an chuid neamhcheangailte den ghloine tar éis an pointe lúbtha a bhaint amach, atá ag druidim go gasta. Tá pointe toraidh bhriste gloine i gcoibhneas leis an gcuid atá fós nasctha.
Léiríonn sé seo go bhfuil seans maith ann go mbogfaidh na plátaí briste sna codanna seo faoi fhórsaí lomadh le linn na tástála. Agus an prionsabal seo agus an breathnóireacht gur cosúil gurb é an modh teipe ná brioscadh thiús an ghloine ag an gcomhéadan greamaitheach, de réir mar a mhéadaíonn an t-ualach forordaithe, á gcomhcheangal, ba cheart an fheidhmíocht a fheabhsú trí thiús an ghloine a mhéadú nó an diall a rialú ar bhealaí eile.
Is ionadh taitneamhach é Tástáil 8 de Fhráma 4 san áis tástála. Cé nach bhfuil an gloine damáistithe ionas gur féidir an fráma a thástáil arís, is féidir leis an TSSA agus na stiallacha séalaithe máguaird an t-ualach mór seo a sheasamh fós. Úsáideann an córas TSSA ceithre cheangaltán 60mm chun tacú leis an ngloine. Is ualaí beo agus buana iad na hualaí gaoithe deartha, an dá cheann ag 2.5 kPa (50 psf). Is dearadh measartha é seo, le trédhearcacht ailtireachta idéalach, taispeánann sé ualaí thar a bheith ard, agus fanann TSSA slán.
Rinneadh an staidéar seo chun a fháil amach an bhfuil guaiseacha nó lochtanna dúchasacha ag baint le greamaitheacht an chórais ghloine i dtéarmaí ceanglais ísealleibhéil maidir le feidhmíocht gaineamhphléasctha. Ar ndóigh, suiteáiltear córas cúlpháirtí TSSA simplí 60mm gar do imeall an ghloine agus bíonn an fheidhmíocht aige go dtí go mbrisfidh an gloine. Nuair a bhíonn an gloine deartha chun briseadh a sheasamh, is modh nasctha inmharthana é TSSA ar féidir leis leibhéal áirithe cosanta a sholáthar agus ceanglais an fhoirgnimh maidir le trédhearcacht agus oscailteacht á gcothabháil ag an am céanna.
De réir chaighdeán ASTM F2912-17, sroicheann na comhpháirteanna fuinneoige tástála an leibhéal guaise H1 ar leibhéal caighdeánach C1. Níl aon tionchar ar an ngabhálas Sadev R1006 a úsáideadh sa staidéar.
Is í an gloine theannaithe a úsáideadh sa staidéar seo an “nasc lag” sa chóras. Nuair a bhristear an gloine, ní féidir le TSSA ná leis an stiall shéalaithe máguaird méid mór gloine a choinneáil, mar go bhfanann méid beag blúirí gloine ar an ábhar silicone.
Ó thaobh dearaidh agus feidhmíochta de, tá sé cruthaithe go soláthraíonn córas greamaitheach TSSA ardleibhéal cosanta i gcomhpháirteanna aghaidhe de ghrád pléascach ag an leibhéal tosaigh de tháscairí feidhmíochta pléascacha, rud a bhfuil glactha go forleathan leis sa tionscal. Léiríonn an aghaidh tástála go bhfuil difríocht shuntasach idir an fheidhmíocht ar an leibhéal guaise nuair a bhíonn an guais pléasctha idir 41.4 kPa (6 psi) agus 69 kPa (10 psi).
Mar sin féin, tá sé tábhachtach nach bhfuil an difríocht in aicmiú guaise inchurtha i leith teip ghreamaitheach mar a léirítear leis an modh teipe comhtháite greamaitheach agus blúirí gloine idir na tairseacha guaise. De réir breathnóireachtaí, déantar méid an ghloine a choigeartú go cuí chun diall a íoslaghdú chun sobhristeacht a chosc mar gheall ar fhreagairt lomadh méadaithe ag an gcomhéadan lúbadh agus ceangail, rud is cosúil gur fachtóir ríthábhachtach é san fheidhmíocht.
B’fhéidir go mbeifear in ann le dearaí amach anseo an leibhéal guaise a laghdú faoi ualaí níos airde trí thiús an ghloine a mhéadú, suíomh an phointe a shocrú i gcoibhneas leis an imeall, agus trastomhas teagmhála an ghreamaitheach a mhéadú.
[1] ASTM F2912-17 Sonraíocht Chaighdeánach Snáithín Gloine, Gloine agus Córais Gloine atá Faoi réir Ualaí Airde Ard, ASTM International, West Conshawken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2] Hilliard, JR, Paris, CJ agus Peterson, CO, Jr., “Séalaithe Struchtúracha Gloine, Teicneolaíocht Séalaithe do Chórais Gloine”, ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pennsylvania, 1977, lgh 67-99 leathanach. [3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, agus Gladstone, M., “Feidhmíocht Sheismeach Gloine Shílice Struchtúrach”, Séalaithe Foirgníochta, Séalaithe, Gloine agus Teicneolaíocht Uiscedhíonach, Imleabhar 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, eagarthóir, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 1996, lgh 46-59. [4] Carbary, LD, “Athbhreithniú ar Mharthanacht agus ar Fheidhmíocht Córais Fuinneoige Gloine Struchtúracha Silicone”, Lá Feidhmíochta Gloine, Tampere an Fhionlainn, Meitheamh 2007, Imeachtaí Comhdhála, leathanaigh 190-193. [5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD, agus Takish, MS, “Feidhmíocht Ghreamacháin Struchtúracha Silicone”, Eolaíocht agus Teicneolaíocht an Chórais Ghloine, ASTM STP1054, Ollscoil CJ Pháras, Cumann Meiriceánach um Thástáil agus Ábhar, Philadelphia, 1989, lgh 22-45 [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. agus Carbary L. D, “Greamachán Struchtúrach Silicone Trédhearcach le haghaidh Dáileadh Gloinithe a Shocrú (TSSA) Measúnú réamhchéime ar airíonna meicniúla agus marthanacht na cruach”, An Ceathrú Siompóisiam Marthanachta Idirnáisiúnta “Séalaithe agus Greamacháin Foirgníochta”, Iris Idirnáisiúnta ASTM, foilsithe ar líne, Lúnasa 2011, Imleabhar 8, Eagrán 10 (11 Samhain 2011), JAI 104084, ar fáil ón suíomh Gréasáin seo a leanas: www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm. [7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Greamachán silicone le struchtúr trédhearcach, Lá Feidhmíochta Gloine, Tampere, an Fhionlainn, Meitheamh 2011, Imeachtaí an chruinnithe, leathanaigh 650-653. [8] Clift, C., Carbary, LD, Hutley, P., Kimberlain, J., “Gloine Shílice Struchtúrach den Ghlúin Nua” Iris Dearaidh agus Innealtóireachta Aghaidhe 2 (2014) 137–161, DOI 10.3233 / FDE-150020 [9] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf, agus Sigurd Sitte “Measúnú ar Shéalaithe Rubair Silicone i nDearadh Fuinneoga agus Ballaí Cuirtíní atá Frith-Urchar ag Rátaí Bogtha Arda”, Iris ASTM Idirnáisiúnta, Eagrán 1. 6. Páipéar Uimh. 2, ID JAI101953 [10] ASTM C1135-15, Modh Tástála Caighdeánach chun Feidhmíocht Ghreamaitheachta Teanntachta Séalaithe Struchtúracha a Chinneadh, ASTM Idirnáisiúnta, West Conshohocken, Pennsylvania, 2015, https:/ /doi.org/10.1520/C1135-15 [11] Morgan, T., “Dul Chun Cinn i “Gloine Dhíonach le Boltanna atá Daingnithe ó Phléascadh”, Lá Feidhmíochta Gloine, Meitheamh 2103, miontuairiscí cruinnithe, lgh 181-182 [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Modh tástála caighdeánach do ghloine agus do chórais ghloine atá faoi réir ualaí gaoithe arda, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Wedding, William Chad agus Braden T. Lusk. “Modh nua chun freagairt chórais ghloine frithphléascacha ar ualaí pléascacha a chinneadh.” Metric 45.6 (2012): 1471-1479. [14] “Treoirlínte Deonacha chun Guais ​​Phléasctha Córais Fuinneoige Ingearacha a Mhaolú” AAMA 510-14.