به عنوان یک نوع جدید از مواد پشتیبانی گودال پایه، شمع ورق پی وی سی دارای مزایای سبک وزن، استحکام بالا، قیمت پایین و مقاومت در برابر خوردگی است. آنها چشم انداز کاربردی بسیار خوبی دارند و انتظار می رود که جایگزین چوب، بتن و مصالح سنتی فولاد شوند. بسیاری از کشورهای توسعه یافته در سراسر جهان تحقیقات و کاربرد این محصولات را انجام داده اند. تحقیقات کشور من در این زمینه هنوز در مراحل اولیه است.

در این مقاله، با هدف کاربرد مهندسی، خواص مکانیکی شمع‌های ورق پی وی سی تهیه‌شده در طول فرآیند پیری مورد مطالعه قرار گرفت و قابلیت اطمینان استفاده طولانی‌مدت آن‌ها در فضای باز مورد ارزیابی قرار گرفت. عمر مفید شمع های ورق PVC را می توان با اقداماتی مانند اصلاح پیری مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و بهینه سازی طراحی ساختاری بهبود بخشید.

مطالب و نتایج اصلی تحقیق به شرح زیر است:

(1) خواص مکانیکی شمع های ورق PVC تحت پیری اکسیداتیو حرارتی و پیری فرابنفش مورد مطالعه قرار گرفت.

نتایج تجربی نشان می‌دهد که استحکام مکانیکی و مدول شمع‌های ورق PVC می‌تواند برای مدت طولانی در طول فرآیند پیری پایدار بماند و پیری تأثیر زیادی بر چقرمگی PVC دارد. افزایش ضخامت می تواند به طور قابل توجهی مقاومت پیری شمع های ورق را بهبود بخشد. با در نظر گرفتن یک شمع ورق با ضخامت 7 میلی متر به عنوان جسم آزمایشی، مطابق با معادله آرنیوس، زمانی که ازدیاد طول در هنگام شکست در دمای اتاق 5٪ باشد، طول عمر شمع ورق 21.70 سال است و مقاومت ضربه ای بریدگی به 2KJ/کاهش می یابد. متر مربع طول عمر شمع های ورق در زمان خرابی 5.43 سال است. با توجه به محاسبه معادل انرژی تابش فرابنفش داخلی و خارجی، زمانی که ازدیاد طول در هنگام شکست 5٪ به عنوان نقطه شکست باشد، عمر مفید شمع ورق 3.51 سال است، و زمانی که مقاومت ضربه ای بریدگی به 2KJ/m2 کاهش می یابد. شکست، عمر مفید شمع ورق 17.50 سال است. این نشان می دهد که شمع ورق PVC می تواند الزامات استفاده طولانی مدت در فضای باز را برآورده کند.

(2) برای مقاومت در برابر پیری UV PVC اصلاح شده است.

اثر جاذب اشعه ماوراء بنفش اتوریلین با اصلاح ترکیبی ارزیابی شد، و اثر پلی اورتان آلیفاتیک مبتنی بر آب پوشش داده شده با پوشش مقاوم در برابر UV بر عملکرد پیری UV شمع‌های ورق PVC مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان می دهد که افزودن اریترومایسین می تواند به طور موثری عملکرد ضد پیری پی وی سی را در برابر اشعه ماوراء بنفش بهبود بخشد. پوشش پلی اورتان آلیفاتیک مبتنی بر آب می تواند پیری PVC را در UV افزایش دهد و برای محافظت از شمع های ورق PVC مناسب نیست.

(3) بر اساس داده‌های شمع‌های ورق PVC اصلاح‌شده، ساختار شمع ورق توسط نرم‌افزار اجزای محدود ANSYS بهینه‌سازی شد و تنش و کرنش شمع‌های ورق در شرایط کاری مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج محاسبات نشان می‌دهد که حداقل تنش در هنگام پرچ‌کاری 6.82 مگاپاسکال و حداقل کرنش 18.44 میلی‌متر است. پس از اصلاح PVC، تغییر شکل 16.6٪ کاهش می یابد.

برای کسب اطلاعات بیشتر، نگاه کنید به: تولید کنندگان شمع ورق وینیل