هسته ساندویچ پانل

هسته ساندویچ پانل از چیست؟

مواد هسته باید سبک وزن باشند و مقاومت و ضریب بالایی برای ثابت نگه داشتن لایه ها و تحمل کردن بارهای شکافی تقسیم شده داشته باشند.در طراحی هسته ساندویچ پانل لانه زنبوری در طی چند سال اخیر پیشرفت زیادی حاصل شده است.هسته های این نوع ساندویچ پانل از کاغذهای محکم قهوه ای رنگ متصل بهم برای شکل دادن به سلولیت های پلی گونال استفاده می شود و طراحی آن تقریبا شبیه به ساندویچ لانه زنبوی است.این ورقه عموما به وسیله فنولیک و چسب پلاستیکی پلی استر نفوذ ناپذیر است و به آن توانایی مقابله با قارچ ها و فاسد شدن را می دهد.نسبت مقاومت به وزن بسیار بالا است و توان ثابت ماندن بسیاری دارد و هزینه آن نیز با توجه به ویژگی هایش منطقی می باشد.

به علت عایق بودن ساندویچ پانل زنبوری در برابر دما هواپیماها را از این نوع ساندویچ پانل میسازند.اکثرا این ساندویچ پانل از جنس پلاستیک،سیلیکا ، میکاس و موادی که ساندویچ پانل را در برابر دما عایق می کنند.معایب ساندویچ پانل لانه زنبوری سختی در پیدا کردن نقاط اتصالی و پشتیبانی نکردن از آن ها و در نتیجه چروک خوردن پوسته  ساندویچ پانل است.

به علت نازک بودن کاغذ در تماس با پوسته ساندویچ پانل است و محیط متصل شده به هسته ساندویچ پانل بسیار کوچک می باشد.نقاط اتصالی ساندویچ پانل باید دقیق مشخص شوند تا سطح کارآیی ساندویچ پانل بیشتر شود.

K نشان دهنده ی مقدار ضریب انتشار دما است.و با Btu/ sq lt / hr /in نشان داده می شود .اگر ویژگی های مکانیکی در نظر گرفته شود چوب بالسا یکی از کم چگالی ترین هسته های ساندویچ پانل است.با وجود تنوع زیاد بالسا در ویژگی هایش باید در مورد معایبش تحقیق شود تا تصمیم گیری درستی در مورد ساخت ساندویچ پانل گرفته شود.پلاستیک های اسفنجی تطبیق پذیری خوبی با محیط دارند و ارزان هستند اما معایبی نیز دارند.پلی استرن های اسفنجی قیمت کمی دارند و بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.پلی استرن اسفنجی نیز اولین شکل ساندویچ پانل اسفنجی است.مهم ترین سودمندی پلی استرن های اسفنجی مربوط به نسبت مقاومت آن ها به وزن ، قابل ارتجاعی بودن ، عایق بودن در برابر دما و مقاومت آن ها در برابر انتقال بخار و جذب آب است.معایب آن ها به علت ترموپلاستیک بودن آن ها است : ویژگی های مقاومتی این ساندویچ پانل ها با افزایش دما  بسیار کاهش می یابد و خود باعث چین خوردگی می شوند.معضل چین خوردگی ساندویچ پانل ها را در بارگیری ردیفی تحت تاثیر نمی گذارد و چین خورگی پوسته ساندویچ پانل باربر بوسیله قالب های سبک چوبی محدود می شود.بالقوه پلی استرن اسفنجی به ساخت ساندویچ پانل با هزینه بسیار پایین اجازه می دهد چون به فشار و دمای کمتری نیاز دارند و هسته اسفنجی را میتوان به شکل دلخواه خود درآورد.

ماده اسفنجی پلوراتان برای هسته ساندویچ پانل به کار می رود.آن ها میتوانند بعد از جایگیری در ساندویچ پانل به شکل دلخواه دربیایند و نیازی به نقطه اتصالی دارند این جنس میتواند خود بخود به مواد پوسته بچسبد.آنها ضریب مقاومت و ویژگی ارتجاعی بیشتری از پلی استرن دارند اما قیمتی دوبرابر دارند.سلول های پلوراتان بسته جذب آب کمی دارند و بخار را به اندازه کمی انتقال می دهند.پلوراتان ها اسفنج های تحت فشاری دارند و در دمای زیاد ثابت هستند و چین خوردگی در این ساندویچ پانل بسیار کم اتفاق می افتد.

دیگر مواد هسته ساندویچ پانل استفاده به خصوصی دارند که با قیمت بالا و سختی های تولید استفاده محدودی دارند.گلاس اسفنجی ، فنولیک های اسفنجی و سیلیکات های کلسیوم در ساندویچ پانل هایی ضد آتش به کار می روند.اما این اسفنج ها شکننده تر از آنی هستند که به پوسته ساندویچ پانل اجازه دهند تا بار وارده بر هسته را تحمل نمایند.استفاده از نقاط اتصالی و افزایشی قابل ارتجاعی باعثث فائق آمدن بر این معایب می شود اما درجه مقاومت ساندویچ پانل در برابر آتش را به شدت کاهش می دهد.

ویژگی های ساندویچ پانل شیاری قابل ارتجاع

عنصرهای اصلی ساندویچ پانل با ویژگی هایی همچون بالاترین میزان نسبت استحکام به وزن و تحمل بالا در برابر خوردگی باعث بادوام بودن این محصول شده است.سازه های ساندویچ پانل در بخشهای صنعتی که گستره ای از ساختمان تا هواپیما را دربرمیگیرد استفاده می شود.تحقیقات و آزمایشات زیادی بر روی استفاده از ساندویچ پانل در وسایل نقلیه شامل ماشین ها ، خوردوهای زیر زمینی و قطار شده است.هدف از طراحی این ساندویچ پانل ها نه تنها کاهش وزن بلکه کامل کردن جزئیاتی در رابطه با کاهش هزینه های تولید است.انواع مختلف قایق ها و کشتی های تفریحی با استفاده از ساندویچ پانل های شیاری ساخته می شوند.نیاز به ماده های غیر آهن ربایی به همراه ظرفیت بالای جذب انرژی و وزن ساختاری کم باعث می شود که مشتریان این نوع از ساندویچ پانل را انتخاب کنند.در مهندسی عمران ساندویچ پانل را به علت سبکی وزن و عایق بودن در برابر دما استفاده می کنند.در صنعت هواپیماسازی نیز در هردو بخش نظامی و غیر نظامی از ساندویچ پانل در قسمت بال ها ، درها ، بخش های کنترل کننده و ثابت نگه دارنده استفاده می کنند.

ساندویچ پانل ها از دو یا سه بخش سازنده درست می شوند : سطح خارجی ، هسته و نقاط اتصال افزایشی.سطح خارجی ساندویچ پانل ممکن است از ماده متفاوتی ساخته شود یا حتی نقاط اتصالی از مواد افزایشی دیگری درست می شود.انتخاب و به کارگیری این مواد به تجهیزاتیکه برای مراحل ساخت و تولید  ساندویچ پانل  نیاز داریم بستگی دارد.اجزای مواد هسته مهم ترین ویژگی ساندویچ پانل است که ممکن است در نگاه اول چیزی از ان سر در نیاوریم.اما مهندسان می توانند به راحتی آن را تشخیص دهند.

اجزای هسته  ساندویچ پانل

هسته استفاده شده در سازه ساندویچ پانل های باربر به چهار گروه اصلی تقسیم می کنند : ساندویچ پانل شیاردار، ساندویچ پانل لانه زنبوری (شش ضلعی ) ،ساندویچ پانل بالسا ، ساندویچ پانل اسفنج سلولی.

 

ویژگی های اولیه این ساندویچ پانل ها به شرح زیر خلاصه می شود : چگالی کم ، ضریب شکاف کم ، مقاومت در برابر شکاف ، سفتی مربوط به ظاهر و عایق دمایی.

هدف از این کار نشان دادن مستقیم مشکلات و اطلاع ساختن از سودمندی های نتایج عددی قابل فهم در ساندویچ های شیاری است.

در آنالیز ساندویچ های شیاری مشخص می شود که این نوع از ساندویچ پانل یک محور اصلی حلزونی مانند بر اساس تئوری کلاسیک طبقه بندی دارد.تئوری کلاسیک طبقه بندی برای تخمین مقاومت و سفتی ساتدویچ پانل استفاده می شود.در ساندویچ پانل لایه های E ,G , Vکه لایه هایی از جنس متفاوت می باشند به هم می چسبند و یک لایه را تشکیل می دهند.

در کاربرد ساندویچ پانل شیاری تئوری طبقه بندی سفتی دو ورقه از هم جدا ، هسته اسفنج شیاری را که در کنار هم عمل میکنند مشخص می کند.

آنالیز ویژگی های ساندویچ پانل :

ساندویچ پانل شیاری از سازه کمپوزیت طبقه طبقه شده  ( ورقه بالایی و ورقه پایینی ) و هسته شیاری متشکل از اسفنج و کمپوزیت طبقه طبقه شده است.ویژگی های ساختاری ورقه ها با استفاده از فرمول های تعیین شده مشخص می گردد.

فرمول درست و مناسبی برای مشکلات ناشی از ویژگی هایی همچون سفتی ساندویچ پانل شیاری طراحی شده است.

یکی از مواد اصلی استفاده شده در هسته ساندویچ پانل باربر ، اسفنج شیاری طبقه طبقه شده است.ویژگی اصلی این ساندویچ پانل قابل ارتجاع بودن آن است.این نوع از ساندویچ پانل ها تاثیر سودمندی در ساخت و ساز دارند.هدف اصلی این مقاله نشان دادن کاربرد ساندویچ پانل شیاری قابل ارتجاعی است.ساندویچ پانل شیاری یک محور اصلی عمودی نازک که با استفاده از ایده حلزونی کلاسیک طراحی شده است.تئوری طبقه بندی ، الگوریتم را برای طراحی مهندسی مواد محکم ساندویچ پانل شیاری مقدور می سازد.ویژگی قابل ارتجاعی بودن ساندویچ پانل به تعداد مانع برای هر شیار ، نوع اسفنج ، تعداد لایه های سطح خارجی و شیار وابسته است.

 

ساندویچ پانل لانه زنبوری الومینیوم حداکثر استحکام و مقاومت را به ما عرضه می دارد.این نوع از ساندویچ پانل بالاترین میزان نسبت استحکام به وزن را دارد.پوسته ساندویچ پانل که فلز نازک و ورقه شده است را با مواد خاصی تمیز می کنند و با فعل و انفعالات شیمیایی آن را عایق میکنند تا مقاومت آن در برابر تجزیه و خوردگی افزایش یابد.برای حداکثر مقاومت در برابر خوردگی باید سطح ساندویچ پانل را با عایق PAA پوشاند.

 

ساندویچ پانل ها با قابلیت نصب سریع ، پوشش دهی کلی بناها ، سبک وزن بودن و راه حل هایی برای جلوگیری از هدر رفتن انرژی بهترین گزینه برای ساخت و ساز هستند.اجرا و نصب ساندویچ پانل ها بر روی بنا نیازمند فهم بیشتر از تاثیر ساندویچ پانل بر روی شریاط ساخت و ساز و آگاهی از خطاهای انجام شده در حین نصب است.

1.شرایط بیرون از ساختمان.

2.تعداد یا محل تکیه گاه های ساختمان.

3.نحوه پیچ و تاب دادن به ساندویچ پانل ها.

 

این مقاله نحوه پوشش بنا بوسیله ساندویچ پانل اسفنجی به همراه عایق فیبر پلیمر و همچنین راهکار هایی مانند پیدا کردن فضای خالی در ساندویچ پانل و طراحی را به ما نشان می دهد.

اخیرا استفاده از سازه های پیش ساخته در خانه سازی در قسمت شمال کانادا رواج یافته است.استفاده از ساندویچ پانل نیز به علت وقتگیر نبودن ، کم هزینه بودن در حمل و نقل و ساخت و ساز مورد توجه قرار گرفته است.در دهه گذشته بناهای نظامی ، دولتی و بازرگانی در شمال بیشتر روی بناهای ساخته شده از قالب های فشرده مورد استفاده در همه بناها تاکید داشت.اما در این دهه ساندویچ پانل های در سازه های ساختمانی قسمت شمال کانادا به علت حداکثر مقدار نسبت مقاومت به وزن به کار می رود.با کاربرد موفق سازه ساندویچ پانل در صنعت هواپیماسازی   برای اولین بار توسط شرکت معروف British Mosquito بسیاری از آمریکاییان و بعضی از شرکت های کانادایی طی دوازده سال اخیر از ساندویچ پانل به عنوان سازه پیش فرض ساختمان استفاده کرده اند.همیشه مشکلات اتصال و هزینه دردسر ساز بوده است اما ساندویچ پانل های دارای کیفیت مرغوب همیشه هزینه کمتری نسبت به بناهای چوبی داشته اند.بازاریابی و فروش سازه ای ساندویچ پانل در ابتدا توسط مهندسینی که آشنایی کاملی با آن نداشتند ممنوع شده بود.

تقسیم بندی N.R.C شامل ارزیابی عامل بالقوه و ویژگی های اجرایی در سازه های ساندویچ پانلی است.

تصور میشد که بعد از آگاهی در رابطه با فواید ساندویچ پانل آن را به شکل گسترده ای به کار ببرند که این تصور به واقعیت نیز پیوست.

سازه ساخته شده از ساندویچ پانل حداکثر مقاومت و سفتی را داراست.مقاومت ساندویچ پانل به علت مواد به کار رفته و شکل و طراحی آن است.در هنگام تولید ساندویچ پانل مقاوم ترین مواد را برای سطح خارجی و ورقه ها که به هسته اتصال شده اند به کار می برند.

عمل فشرده سازی پوسته ساندویچ پانل هنگامی انجام می پذیرد ، که نیروی مستقیمی برای متصل کردن و چسباندن پوسته ها به کار می رود.در این حالت هسته تمام بارهاو فشارهای اضافی را میگیرد و مانع از جمع شدن و چروک شدن پوسته میگردد.برای اینکه پوسته و سطح خارجی ساندویچ پانل بار اضافی را به خود بگیرد آن را در دورترین فاصله از محور خنثی میگذارند ، ساندویچ پانل بزرگترین ضریب مقطع را دارد و در هر ستون و خط نیروی لازم برای تحمل فشار را دارد.

بازده ساندویچ پانل را میتوان با در نظر گرفتن دو ساندویچ پانل ضخیم در کنار هم مشخص کرد.اگر این دو ساندویچ پانل وزنشان تنها 1.7lb/sq باشد این ساندویچ پانل سبک وزن را میتوان به عنوان یک دیوار باربر قرار داد که با دیوار میخی با وزن 8 lb/ sq یک مقدار بار را تحمل می نمایند.علاوه بر اینکه می توانند از ساندویچ پانل دیوار بسازند میتوانند آنرا به عنوان قسمت داخلی و خارجی ، مانعی برای بخار و عایق دمایی استفاده کرد.توجه کنید که این سه ویژگی خیلی مهم در ساندویچ پانل وجود دارد.

هم چنین این را در نظر بگیرید که سازه دیوار قراردادی و استاندارد نه ماده جداگانه را در کنار هم برای این سه ویژگی مهم به کار میبرد.ساندویچ پانل های خم شو ساندویچ پانل هایی هستند که چهار برابر پانل های دیگر ضخامت دارند.اگر بخواهیم با جنس های دیگر مقایسه کنیم خواهیم دید پوسته تخته چند لا در همین شرایط دوازده فوت ضخامت خواهد داشت.

ساندویچ پانل

 

ساندویچ پانل برای سقف ها و دیوارهای ساختمان ها و همچنین برای حصار کشی و دیوار کشیدن دور تجهیزات یخچالی  و دستگاه های تهویه هوا استفاده می شود.ساندویچ پانل ها در مراحل منظمی از متصل کردن هسته عایق شده با سطح داخلی نمای خارجی که اکثرا به شکل ورقه فلزی می باشد درست می شوند.محصول نهایی ساندویچ پانل متشکل از چندین لایه می باشد.تودوزی فلزی ساندویچ پانل باعث مقاومت پانل در برابر شرایط آب و هوایی مانند برف و باران و نقش پذیری برای عملیات تزئینی و نمایی می شود.پانل ساندویچ ها در برابر عوامل خورنده و فاسد کننده مقاوم میباشند.پانل ها در برابر پارامتر هایی مانند رطوبت ، بخار ، برف ، مواد شیمیایی و یا شرایط دیگر مقاوم می باشند.

هسته پانل متشکل از اسفنج پلوراتان ، اسفنج پلی سوکیانتورانت IPR ، ورقه های پلی استرن وسیع EPS و پشم معدنی MWF عایق دمایی و صوتی را تضمین می کند.

هنگامیکه به عنوان حصار برای بنایی نصب می شود مانند یک مانع برای آتش فشار ناشی ازبرف و یخ و باد ، دما و عوامل دیگر عمل میکند.استفاده کنندگان از ساندویچ پانل بهره زیادی میبرند.

فواید استفاده از ساندویچ پانل:

تجهیزات عایق کاری فوق العاده.

ضریب رسانای دمای پانل با هسته اسفنجی پلی سکییانورانت )ضریب انتشار(  : 0.020 w/ m*k

محافظت کامل در برابر شرایط آب و هوایی و سالم ماندن ظاهر تجهیزات برای سال های طولانی

هنگامیکه عایق کاری به طور مناسب برای شرایط محلی انتخاب شود ، استحکام پانل ها بدون هیچ  مشکلی خواهد بود.

ناتراوایی : به هیچ وجه آب و برف و رطوبت به داخل نفوذ نخواهد کرد. پیوند گاه های محکم ناتراوایی ساندویچ پانل را برای سالها تضمین میکنند البته اگر نصب پیوند گاه های پانل به دقت انجام داده شود.

عایق در برابر صدا : اگر ماده هسته به درستی انتخاب شود میتواند به عنوان عایق خوبی در برابر صدا عمل کند.عایق صوتی هنگامی وقتی مهم است که حذف صدای بیرون از بنا مهم باشد و یا در بیرون از بنا سر و صدای زیادی باشد.

مقاومت در برابر آتش با توجه به نیازها : نوع مناسب هسته باعث باعث بالا رفتن درجه مقاومت در برابر آتش می شود ) پشم معدنی (

نصب آسان و سریع، کم بودن هزینه ساخت و ساز ، هزینه ارزانتر نسبت به هزینه دیگر بناها.

پانل اسفنجی ضخیمIPR به ضخامت 50 میلی متر در برابر انتقال گرما همانند دیوار بتنی به ضخامت 75 سانتی متر ، یا دیوار سفالی 60 سانتی متری و یا دیوار آجری 10 سانتی عمل می کند.

پارامتر های مقاومت بالا: ساندویچ پانل سقفی می تواند فشار ناشی از برف و باد را بسته به ضخامت و یا اب و هوای منطقه ای را تحمل کند.ساندویچ پانل های دیواری نیز چنین عملکردی دارند.اینگونه ویژگی ها به ذخیره و صرفه جویی هزینه و انرژی کمک شایانی می کند.ماده ایکه برای ساخت ساندویچ پانل استفاده میشود قابل بازیافت است فولاد و بازمانده ماده هسته نیز میتواند بازیافت شود .پس می توان نتیجه گرفت تولید پانل ساندویچ برای محیط زیست بی خطر هست.

حوزه استعمال ساندویچ پانل بسیار گسترده می باشد: در انبارها ، کارخانه های تولیدی ، تجهیزات تبلیغاتی بزرگ و کوچک ،  صنایع همگانی مانند تجهیزات ورزشی و استخرهای شنا ، ساختمانهای کشاورزی مانند گاوداری ها ، مرغ داری ها ، کارگاه های پرورش قارچ.پانل ها همچنین برای انبارهای غذا ، سردخانه ها و فریزیر ها مناسب می باشند.ساندویچ پانل در کارخانه ها و دستگاه های غذا سازی نیز به کار می رود.در همه محیط هایی که شرایط  بهداشتی مهم است،ساندویچ پانل ها به علت تحمل بالا در برابر شرایط و مواد شیمیایی و  تاثیر نگذاشتن روی مواد غذایی در مراحل تولید و لاروبی استفاده میشود. ساندویچ پانل ها در ساخت دیوارهای بنا هم داخلی و هم خارجی ،سقف ها، سقف های معلق و یا کاذب با محافظ اضافی استفاده می شود.با عایق مناسب ، ساندویچ پانل ها در محیط های نمکی و یا محیط های بسیار الوده می توانند استحکام خود را حفظ کنند.