Carbon części homemade DIY Zabawy laminatem materiały pomocne

[ODi]

---------- Post dodany o 22:53 ---------- Poprzedni post dodany o 22:20 ----------

Carbon czyli włókno węglowe – poznaj 9 tajemnic tego materiału

Carbon inaczej włókno węglowe to materiał wyjątkowy pod każdym względem: niezwykle wytrzymały, lekki, o unikalnym prestiżowym wyglądzie. Materiał ten jest wciąż obwiany pewną dozą tajemnicy – jeszcze 40 lat temu dostęp do niego miały jedynie ośrodki wojskowe i NASA.

Jakie kryje w sobie tajemnice? Jakie ma właściwości? Dlaczego jest tak wysoko ceniony przez projektantów supersportowych samochodów?

HISTORIA WŁÓKNA WĘGLOWEGO

Początki włókna węglowego sięgają roku 1963. W tamtym okresie była to niezwykle droga technologia, zarezerwowana jedynie dla lotnictwa wojskowego i programów lotów kosmicznych. Lekkie elementy z włókna węglowego zastępowały ciężkie metalowe elementy, co pozwalało uzyskiwać lepsze przyśpieszenie oraz większą prędkość projektowanych samolotów.

Pod koniec lat 70-tych Carbon zaczął być testowany przez zespoły Formuły 1. Materiał ten, jako pierwszy wykorzystał McLaren, budując w 1981 roku MP4/1 - pionierski bolid F1 wykonany z Carbonu (o całkowitej wadze 585 kg). Obecnie każde nadwozie bolidów F1 wykonane jest z włókna węglowego.

McLaren był również pionierem jeżeli chodzi o auta drogowe. Model F1 w 1994 roku był pierwszym „cywilnym” autem zbudowanym z włókna węglowego (sama karoseria ważyła około 100 kg!). Auto to dzierżyło miano najszybszego ulicznego samochodu aż do 2005. Wtedy to rekord McLarena F1 (388,5 km/h) został pobity przez inne auto wykonane z włókna węglowego – Koenigsegg CCR, które zostało rozpędzone do prędkości 395 km/h.

Stopniowo Carbon stawał się dostępny cenowo dla firm zajmujących się produkcją kompoyztów. Z entuzjazmem wprowadzano włókno węglowe przy produkcji: poszyć samochodów sportowych i motocykli, ram rowerowych, nart, rakiet tenisowych, wędek, masztów itp.



JAK ZBUDOWANE JEST WŁÓKNO WĘGLOWE?



Włókno węglowe występuje najczęściej w postaci tkanin uplecionych z pojedynczych włókien. Każde włókno w tkaninie, składa się z 3 tysięcy (tkaniny 3k) do 12 tysięcy (tkaniny 12 k) nitek. Pojedyncza nitka włókna węglowego ma grubości 1/10 włosa (0.005-0.010 mm) co przedstawia poniższy rysunek. Jej budulcem są setki tysięcy atomów węgla.


Porównanie grubości włosa do grubości pojedynczej nitki włókna węglowego (carbonu).
Aby zrozumieć z jak wielu jednorodnych nitek składają się włókna węglowe, obejrzyj film prezentujący zbliżenie widoku ramy rowerowej aż do przybliżenia ukazującego atomy z których zbudowane jest włókno węglowe.

POZNAJ 9 TAJEMNIC WŁÓKNA WĘGLOWEGO:

1. Carbon jest materiałem nawet 5 krotnie wytrzymalszym niż stal (przy tej samej wadze elementu).

2. Ceny włókna węglowego wykorzystywanego w F1 i supersportowych samochodach (tzw. „pre-pregi”) dochodzą nawet do 1000 zł za m2.

3. Włókno węglowe doskonale przewodzi prąd.


Dolot powietrza Dexcraft wykonany z carbonu (włókna węglowego)

4. Prawdziwy Carbon jest koloru czarnego i ma lekko mieniący się wygląd który jest „nie do podrobienia”. Kompozyt innego koloru niż czarny (np. zielony lub czerwony), prawdopodobnie jest imitacją carbonu.

5. Włókno węglowe jest materiałem niezwykle sztywnym o module Younga na poziomie 240 Gpa. Im większa wartość modułu Younga tym sztywniejszy materiał. Włókno węglowe „wysokiego modułu” (o podwyższonej wytrzymałości) posiada wartość modułu Younga na poziomie 500-1 000 GPa. Dla porównania, wartość modułu Younga dla stali wynosi około 200 GPa.

6. Carbon ma niską rozszerzalność cieplną – będzie rozszerzać się lub kurczyć w warunkach wysokiej lub niskiej temperatury w znacznie mniejszym stopniu niż materiały, takie jak stal i aluminium.

7. Carbon ma wyjątkową wytrzymałość na zmęczenie materiału – elementy wykonane z włókna węglowego, pod naciskiem ciągłej eksploatacji są wytrzymałe.

8. Carbon tak jak inne tkaniny kompozytowe, jest materiałem który umożliwia dowolne ustalanie wytrzymałości elementu w każdym z jego obszarów – w dowolnych kierunkach. Dla przykładu rama roweru wykonana z włókna węglowego będzie miała dużo warstw tkaniny w obszarach największego obciążenia, natomiast minimalną ilość warstw tkaniny w obszarach które nie przenoszą obciążeń. Pozwoli to zoptymalizować i tym samym obniżyć wagę elementu do minimum.

9. Włókno węglowe posiada również słabsze strony – jaką jest przeciętna odporność na uderzenie. W przypadku elementów narażonych na uderzenie (np. płyty pod silnikiem aut WRC), stosuje się włókna aramidowe (inaczej kevlarowe).

Źródło:http://www.dexcraft.pl/blog/technolo...ego-materialu/