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碳纤维复合材料为交响音乐厅锦上添花

   日期:2020-09-08     来源:composites manufacturing magaz    浏览:346    
核心提示:美国西雅图交响乐团的新Octave 9 Raisbeck音乐厅的观众被CFRP支持的圆形外壳包围,使他们沉浸在现场音乐、环绕视频投影以及响应
美国西雅图交响乐团的新Octave 9 Raisbeck音乐厅的观众被CFRP支持的圆形外壳包围,使他们沉浸在现场音乐、环绕视频投影以及响应性音频和声学的多重感官体验中。
 
这座2500平方英尺的音乐厅于2019年2月开放,CFRP面板是由可再利用的碳纤维增强环氧树脂预浸料废料制成,并饰有黑胡桃木贴面,是丙烯酸的轻质替代品。
 
LMN Architects在西雅图的Octave 9项目设计师Scott Crawford解释说:“我们遇到的问题是,我们指定的丙烯酸板,厚度约为3/8英寸,它的重量变得非常沉重。” 。在见到了CFRP /木质贴面样品,并认为这将是一种包含与大厅现有木制品相匹配材料的方法,同时可显着减轻整个结构的重量。
 
重量特别重要,因为音乐中心具有13个可移动部分,使交响乐通过使用几个面板或创建一个几乎完整的圆圈来适应空间和声音。每个部分均包含CFRP支持的黑胡桃木贴面外面板和内部丙烯酸视频屏幕面板。面板安装在轮式钢架的两侧,因此可以轻松移动。
 
该小组是在华盛顿州安吉利斯港建立的复合材料回收技术中心(CRTC)成立的,CRTC是一家致力于利用先进的复合材料废料开发产品的非盈利组织。华盛顿生态部称,华盛顿的此类物质非常丰富,每年约有900吨碳纤维复合材料制造废料被运往垃圾填埋场,据CRTC估计其中包括约500吨未固化的碳纤维预浸料。
 
CRTC从包括Toray CMA和波音公司在内的一些公司采购CFRP预浸料,这些材料来源于制造商从其冷冻机清除过期的预浸料坯或由于外观缺陷而丢弃的材料。材料供应商还丢弃了生产结束时剩余的部分CFRP预浸料卷。
 
Octave 9面板采用准各向同性铺层、标准真空装袋工艺和250华氏度的烘箱固化120分钟,由回收的单向东丽碳纤维环氧树脂预浸料制成,然后使用喷水器将10 ×10英尺的面板修剪成最终的7.5×8英尺大小。
 
与最初指定的丙烯酸板相比,CFRP板具有许多优势,最重要的是减轻重量。30磅重的CFRP实木贴面板可减少83%的重量,从而使其更易于安装和移动。它们还增加了剪切强度,使整个结构变硬,并减少了将这些部分带轮穿过大厅时的弹跳和振动。1.4毫米厚的面板也可以弯曲成一定形状,从而无需昂贵的弯曲模具。碳纤维和木质贴面的整个组件足够灵活,以至于它们可以弯曲以适合框架的背面,从而降低了整体成本。
 
使用废料预浸料还可以降低成本,因为在建筑中使用复合材料的最大挑战之一是材料的前期成本,而且通常情况下,如果不想从轻量或耐腐蚀性中获得重大收益,那么很难做到这一点。通过使用预浸料废料降低了初始成本,因此才会使得后续的探索成为可能。
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