به طور كلي مخازن CNG به شكل استوانه هاي يك پارچه و بدون درز مي باشند كه ابتدا و انتهاي آنها با قسمت هاي بيضوي شكل كه به نام سرپوش (Dome) نام دارند بسته مي شوند.طبق استاندارد  ISO11439 که در آن در مورد انواع مخازن ساخته و نصب شده بر روی وسایل نقلیه و چگونگی نصب تجهیزات مخازن بر آنها توضیح داده می شود.

 مخازن CNG به چهار نوع كلي تقسيم مي شوند كه عبارتند از:

مخازن CNG نوع اول – مخزن تمام فلزي

اين مخازن بدون درز و از جنس فولاد يا آلومينيوم مي باشند. روش توليد اين مخازن با استقاده از روش اسپينينگ (Spinning) يا كشش عميق مي باشد.وزن اين مخازن نسبت به ديگر نمونه هابيشتر ميباشد.در اين نوع مخازن نسبت جرم به حجم آنها بين 1.2 تا 1.5 كيلوگرم بر ليتر ميباشد.

مخازن CNG نوع دوم – هسته فلزي و الياف به دور قسمت استوانه اي

لايه داخلي از جنس فولاد يا آلومينيوم بدون درز است و قسمت استوانه اي اين لايه داخلي توسط الياف شيشه،آراميد،كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است، به صورت محيطي پيچيده شده است. در اين نوع مخازن نسبت جرم به حجم آنها بين.7 تا1.4 كيلوگرم برليتر مي باشد.

مخازن CNG نوع سوم – هسته فلزي و الياف پيچيده شده به دور كل مخزن

اين مخازن داراي لايه اي از جنس فولاد يا آلومينيوم مي باشند و تمام اين لايه داخلي توسط الياف شيشه،آراميد،كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است در راستاي محيطي و قطبي پيچيده شده است.اين ساختار كامپوزيتي كه به مخزن داده ميشود اين امكان را مي دهد كه بتوان از ضخامت قسمت فلزي كاست و در نتيجه مخزن سبك تري نسبت به مخازن نوع اول يا دوم به دست آورد.در اين نوع مخارن،نسبت جرم به حجم آنها بين.5  تا .7 كيلوگرم بر ليتر مي باشد.

مخزن CNG نوع چهارم – مخازن تمام كامپوزيتي

اين نوع مخازن داراي يك لايه آستري از جنس پليمر بدون درز هستند كه تمام لايه داخلي توسط الياف شيشه،آراميد،كربن يا مخلوطي از آنها كه آغشته به رزين است پيچيده ميشود.لايه معمولا از جنس پلاستيك فشرده پلي اتيلني ميباشد.اين نوع مخازن با الياف كامپوزيتي در جهت محيطي و قطبي تقويت شده اند و قابليت توليد در ابعاد بزرگتر و با قطر بيشتر را دارند.در اين نوع مخازن نسبت جرم به حجم آنها بين .35 تا.5 كيلوگرم بر ليتر مي باشد. 

رشته پيچي چیست ؟

براي چندين سال هدف اوليه از ساخت و پروسه مهندسي اشتراك گذاري تكنيك هاي خود كار پيشرفته ساخت كامپوزيت در ساختارهاي متفاوت بوده است. در اين ميان صنايع به دنبال كاهش هزينه ها و وزن می گشتند.به اين منظور رشته پيچي،خواباندن نوارها به صورت اتوماتيك و استفاده از رباتها  وديگر تكنيك هاي به طور گسترده در بازار ارايه شد. در اين ميان رشت پيچي مزايا ي بيشتري نسبت به ديگر روش ها دارا بود.زيرا رشته پيچي ارزان ترين و محكم ترين حالت الياف تقويت كننده را ايجاد مي كند.به همراه اتوماتيك كردن تجهيزات تقويت كننده، هزينه هاي آزمايشگاهي را كاهش و قابليت ساخت و توليد مجدد را افزايش ميدهد و به كاهش نرخ ضايعات كمك مي كند.

مزايا و معايب رشته پيچي

اصلي ترين امتياز سازه هاي رشته پيچي، نسبت بالاي استحكام به وزن است. يعني هر جا كه وزن كم و مقاومت بالا نياز باشد كاربرد دارد. البته اين سازه ها مانند ساير كامپوزيت هاي تقويت شده،مقاومت به ضربه و عوامل محيطي ،ضريب دي الكتريك يا انبساط حراراتي پاييني دارند. يكي از محدودديت هاي اين روش مقاومت برشي بين لايه هاي مختلف سازه هاي رشته پيچي شده است كه در كاهش خواص و استحكام اين گونه سازه ها تاثير دارد.اين مقاومت به ميزان اتصال بين الياف و رزين وابسته است. اين نوع سازه ها قدرت تحمل تنش هاي متمركز را در مجاورت سوراخ ها و بريدگي هاي را تند ندارد و استفاده از قطعات واسطه فلزي در اين محل ضروري است. محدوديت هايي كه در ساخت اشكال،و سطوح فضايي پيچيده وجود دارد از ديگر محدوديت هاي اين روش ميباشد. رشته پيچي براي آن محصولاتي كه كانتور سطح خارجي مناسبي دارند كاربرد دارد.

انواع ماشين هاي رشته پيچي

ماشينهاي رشته پيچي براي :

الف- هماهنگي حركت رفت و برگشتي راهنماي نخ و حركت دوراني قالب

ب- حفظ زاويه پيچشي در حين عمل

ج- قرار دادن الياف در كنار هم براي پوشاندن سطح قالب طراحي مي شوند.

ماشين هاي رشته پيچي به دو دسته عمده افقي و عمودي تقسيم ميشوند كه هر كدام نوع خاصي از پيچش را با سرعت ،دقت و كارايي بيشتري انجام مي دهند

فرايند توليد

تعداد زيادي از الياف هاي روينگ از ميان يك سري از قرقره ها عبور كرده به سمت يك حمام مايع رزين، حاوي رزين كاتاليست و ديگر ذرات از جمله رنگ دانه ها و جاذب هاي اشعه ايكس UV كشيده مي شوند. الياف توسط راهنماهاي فايبر يا ميله هاي برشي قرار گرفته بين هر قرقره و جهت رزين كشيده ميشوند.قبل از وارد شدن به حمام رزين معمولا رويينگها به وسيله عبور دادن آنها از يك شانه و از جنس فولاد ضد زنگ به سمت يك باند جمع مي شوند. در انتهاي تانك رزين،رويينگ هاي آغشته به رزين به درون يك وسيله زدودن كشيده ميشود كه رزين اضافي را از روي رويينگ خارج ميكند و ضخامت روكش دهي رزين را حول هر رويينگ كنترل ميكند. اكثر وسايل زدودن كه عموما استفاده مي شود،يك مجموعه اي از غلتك هاي فشرده مي باشد كه در آن، موقعيت غلتك بالايي براي كنترل مقدار رزين و كنترل كشش در رويينگ فايبر انتخاب مي شود. ازديگر تكنيك ها براي زدودن رويينگ هاي آغشته به رزين اين است كه هر رويينگ به طور كاملا جداگانه از ميان يك دريچه كشيده مي شود. اين روش اخير، كنترل بهتري از مقدار رزين را تامين مي كند. هنگامي كه رويينگ ها به طور كامل آغشته شدند و زدوده شدند،آنها با همديگر درسطح يك باند جمع مي شوند و بر روي مندرل قرار مي گيرند.

الگوهاي پيچش

زاويه بين خط مماس بر امتداد الياف و محور مندرل را در هر نقطه زاويه پيچش مي نامند. قدر مطلق اندازه زاويه پيچش از صفر تا 90 درجه تغيير مي كند. اگر زاويه پيچش كوچك باشد<25|α| نوع پيچشي قطبي خوانده مي شود.در صورتي كه زاويه پيچش بسيار كوچك شود پيچش طولي ناميده مي شود.اگر زاويه پيچش بزرگ باشد25<|α|<90  به نوع پيچش مارپيچ گفته مي شود و اگر اين زاويه بسيار بزرگ باشد( به سمت90 ميل كند) نوع پيچش محيطي ناميده مي شود.