Yüksek hızlı motorlar için önemli bir rotor kılıfı türü olan karbon fiber kılıflar, giderek daha sık kullanılmaktadır. Bununla birlikte, uygulamaları hakkında hala bazı yanlış anlamalar mevcuttur. Bu makale, bu yanlış anlamaları açıklığa kavuşturmayı ve kullanımları hakkında daha doğru bir anlayış sağlamayı amaçlamaktadır.
Tablo: Yüksek Hızlı Motor Uygulamalarında Karbon Fiber Kılıflarla İlgili Yaygın Yanlış Anlamalar ve Doğru Yorumlar
| Yanlış anlama | Doğru Anlama |
| ① Sargı geriliminin, motor rotorundaki kalıcı mıknatıslar için nihai girişim kuvvetini doğrudan sağladığına inanılmaktadır. | Karbon fiber kılıflar esas olarak karbon filamentlerden ve reçine matrisinden oluşur. Islak sarımda, karbon filamentler reçine matrisiyle birlikte yüksek gerilim altında şaft yüzeyine yapışır, ancak bu aşamada tamamen kürleşmezler. Kürleşme sırasında, sıcaklık artışı şaftın, filamentlerin ve reçinenin termal genleşmesine neden olarak sarım geriliminin kısmen kaybolmasına yol açar. Kuru sarımda, kürleşme daha hızlıdır ve termal genleşmeden daha az etkilenir, bu nedenle gerilim kaybı nispeten daha küçüktür, ancak sarım gerilimi yine de mıknatıslar üzerindeki nihai girişim kuvveti olarak kabul edilemez. |
| ② Kalıp boyutlarının, kürleme işleminde kullanılan mandrel tarafından doğrudan belirlendiğine inanılmaktadır. | Islak sarım yönteminde, karbon lifleri reçine ile mandrelin yüzeyine sabitlenir, ancak tamamen sertleşmez. Isıtma ve sertleştirme işlemi sırasında mandrel genleşir. Soğuduktan sonra, manşon boyutları belirlenirken mandrel büzülür. Bu nedenle, nihai manşon boyutları, mandrelin termal genleşme ve büzülmesini dikkate almalıdır. |
| ③ Karbon filamentlerin performansının tek başına kılıf için tasarım standardı olarak kullanılabileceğine inanmak | Karbon fiber kılıflar hem filamentlerden hem de reçineden oluştuğu için, tasarım temeli olarak yalnızca filament özelliklerini kullanmak yeterli değildir. Bunun yerine, NOL halka çekme dayanımı testleri (GB/T1458-2008) veya plaka testleri yoluyla ölçülen performans parametreleri, kılıfın uygulamadaki gerçek performansını daha iyi yansıttığı için tasarım referansı olarak kullanılmalıdır. |
| ④ Rotor tasarımı için her zaman en yüksek kalitede karbon fiber seçmenin en iyi çözüm olduğuna inanmak | Yüksek hızlı motor rotorunda kullanılacak karbon fiberin kalitesi, öncelikle rotorun çalışma koşullarına (örneğin, dönüş hızı, doğrusal hız) bağlıdır. Kılıfın temel işlevi, merkezkaç kuvvetlerinden kaynaklanan mıknatıs arızasını önlemektir. Güvenlik marjları korunduğu sürece, en yüksek kalite yerine uygun bir karbon fiber kalitesi seçmek daha mantıklıdır. Gereksiz yere yüksek kalitelerin seçilmesi maliyetleri artırır, seri üretimi engeller ve tasarım verimsizliğine ve şişirilmiş giderlere yol açar. |
| ⑤ Isı direncinin tasarım aşamasında dikkate alınmasına gerek olmadığına inanmak | Daha önce de belirtildiği gibi, karbon fiber kılıflar büyük ölçüde sıcaklığa duyarlı olan reçine matrisine bağlıdır. Belirli sınırların ötesinde, kılıf performansı düşebilir ve ciddi durumlarda rotor arızasına neden olabilir. Bu nedenle, reçine seçimi beklenen rotor çalışma sıcaklığına göre yapılmalıdır. Şu anda mevcut olan reçine matrisleri tipik olarak ~100 °C ile 200 °C’nin üzerinde sıcaklıklara dayanabilmektedir; bunlar arasında epoksi, PEEK ve diğerleri yer almaktadır. |
