Kako napraviti automobilska karbonska vlakna ili karbonska vlakna vlastitim rukama. Visoka tehnologija Kako nastaje ugljenik

Polimerni kompozitni materijali se široko koriste ne samo u svijetu proizvodnje i podešavanja sportskih automobila, već iu zrakoplovstvu i brodogradnji. Ranije smo razmatrali kako samostalno. Pogledajmo sada kako napraviti karbonska vlakna vlastitim rukama.

Metode proizvodnje

Kompozitni materijali od karbonskih vlakana, koji se još nazivaju i kompozitni materijali od isprepletenih vlakana od karbonskih vlakana, mogu se napraviti na 3 načina:

  • metoda ručnog oblikovanja;
  • metoda vakuumskog oblikovanja;
  • proizvodnja sa pečenjem u autoklavu.

Proizvodnja ugljičnih elemenata u industrijskoj mjeri zahtijeva skupu opremu, stoga se ugljik kod kuće može proizvoditi samo ručno ili vakuumskim oblikovanjem.

Šta je potrebno da se napravi

Za izradu ugljenika trebat će vam:

  • karbonska vlakna. Razlikuje se po načinu tkanja i gustoći, mjereno u gramima po kvadratnom metru (g/m2);
  • separator (npr. Loctite 770 NC). Koristi se za lako odvajanje karbonskog elementa i matrice nakon sušenja. Materijal se nanosi na matricu dijelova ili horizontalna površina, na koji će biti položen prednji sloj karbonskog elementa. Prednji sloj može biti samo jedan, ako stražnja strana ne zahtijeva stvaranje lijepe karbonske teksture;
  • matrica. Za izradu horizontalnih dijelova možete koristiti komad stakla ili ogledalo. Površina treba biti što glatkija, jer će se svi nedostaci premaza uliti na proizvedeni dio;
  • epoksidna smola (na primjer, EPR 320);
  • učvršćivač smole (opciono EPH 294);
  • alat za uzorke od karbonskih vlakana. Možete koristiti obične makaze, ali budite spremni na činjenicu da će rezanje vlakana brzo otupiti alat. Ako planirate masovnu proizvodnju karbonskih dijelova, preporučujemo kupovinu električnih makaza (efikasnost je prikazana u videu).

Potreba za dodatnim alatima i materijalima ovisi o odabranoj metodi proizvodnje. Bez obzira na to koliko se trudili, neće uspjeti napraviti izdržljivi ugljenik ručnim oblikovanjem bez dodatne toplinske obrade.


Metoda ručnog oblikovanja

Metoda proizvodnje je prilično jednostavna:

  • površina matrice je očišćena od svih zagađivača;
  • separator se nanosi ravnomjerno na sve površine, u nekoliko tankih slojeva;
  • na površinu se nanosi sloj pripremljene smole;
  • postavlja se sloj karbonske tkanine;
  • vlakna su impregnirana epoksidnom smolom. Između prvog sloja i matrice, kao ni između sljedećih slojeva ne smije biti mjehurića zraka. Smolu možete rasporediti običnom četkom, prikladno je izbaciti mjehuriće zraka valjkom;
  • nanosi se sljedeći sloj, nakon čega se postupak ponavlja do stvrdnjavanja potrebna debljina detalji;
  • nakon polaganja završnog sloja, horizontalni dijelovi se mogu pritisnuti odgovarajućim komadom stakla ili ogledala. U ovom slučaju, obje strane dijela će dobiti sjajnu površinu i jasnu strukturu ugljika.

Budući da se cijena karbonskih vlakana ne može nazvati demokratskom, staklena vlakna se mogu položiti između prvog i posljednjeg sloja karbonske tkanine. Fiberglas ne bi trebao biti hrapav kako ne bi slomio konačni oblik.

Kako bi se smanjili troškovi proizvodnje lakih dijelova, element je često samo laminiran karbonskim vlaknima - postavlja se samo kao prednji sloj elementa karoserije automobila.

Metoda vakuumskog oblikovanja

Osim standardni set materijali i alati, za proizvodnju karbonskih elemenata vakuumskom infuzijom, trebat će vam:


Pećnica za naknadno stvrdnjavanje karbonskih elemenata može se napraviti i vlastitim rukama. Imajte na umu da se termička obrada treba obaviti na određene temperature, pa treba razmotriti mogućnost prilagođavanja i održavanja datog stepena.

Tehnologija vakuumske infuzije uključuje sklapanje "sendviča" od karbonske tkanine i stavljanje u zatvoreni prostor. Nakon polaganja, zrak se ispumpava i smola se dovodi do radnog predmeta. Tkanina impregnirana smolom ostavlja se pod vakuumom 20-30 minuta, zatvarajući cijevi za dovod smole i odvod zraka. Za početno očvršćavanje dovoljna je 24 sata i sobna temperatura, nakon čega karbonski dio treba poslati na naknadno sušenje u pećnicu. Metodu vakuumske infuzije nismo detaljno opisali, jer je proces detaljno prikazan u videu.

CFRP je materijal napravljen od isprepletenih niti od karbonskih vlakana. Možete ga napraviti sami ili ga već kupiti gotov proizvod. Članak će razmotriti prvu opciju - uradi sam od karbonskih vlakana.

Kako napraviti karbonska vlakna vlastitim rukama

U CFRP-u, prvi korak je izrada baze, koja se može sastojati od gotovo bilo kojeg materijala. Stiropor je dobro prilagođen, jer se može dati najviše razne forme, što je veoma važno u procesu podešavanja. Međutim, nekim vozačima će biti teško raditi s takvim materijalom zbog neugodnog zvuka. Alternativa polistirenu je gips, cementni malter, plastika, drvo ili metal. Kao što vidite, postoji dosta varijacija. Što je složeniji zamišljeni detalj, to ćete izabrati „poslušniji“ materijal.

Nakon izgradnje baze, ostavite proizvod da se osuši dok se potpuno ne očvrsne. To vrijedi ako je, na primjer, korišten gips ili cementni malter. Zatim biste trebali pokriti dio gelcoatom - supstancom iz epoksidna smola. Koristite četke različite veličine, valjak ili mehanizam za prskanje. Ovaj sloj ima dvije funkcije odjednom: zaštitnu ili dekorativnu. Gelcoat je dostupan u velikom broju boja, što je drugo veliki plus. Prva prednost je visoka čvrstoća materijala. Možete odabrati bilo koju nijansu na osnovu vaših preferencija ili boje automobila.

Nakon nanošenja epoksidne smole i potpuno suha, možete pristupiti direktnom oblaganju. Nakon što ste kupili tkaninu od stakloplastike ili karbonskih vlakana, izrežite je na odgovarajuće dijelove. Zatim, nakon nanošenja materijala na budući dio, nanesite ljepljivu smjesu koja je napravljena od poliesterske smole i učvršćivača. Na neki način, postupak je sličan lijepljenju - ispod karbonskih vlakana ne smije se stvarati zrak, sve se mora obaviti pažljivo i najkvalitetnije. Ako se mjehurići i dalje stvaraju, istisnite ih tvrdim predmetom, poput valjka, dok se proizvod ne osuši. Zrak će značajno utjecati na otpornost proizvoda na vanjske faktore - nivo pouzdanosti će se smanjiti.

Izrada dijelova od karbona vlastitim rukama

Vrijeme potpunog stvrdnjavanja dijela direktno ovisi o kvaliteti smole i ostalih komponenti. To može biti nekoliko sati ili nekoliko dana.

Kada se proizvod potpuno osuši, improvizovanim sredstvima, kao što su makaze, turpija i sl., pažljivo ga izvadite iz kalupa. Zatim, dajte dijelu pravilan izgled uklanjanjem ostataka smole i drugih materijala. Po potrebi napravite rupe. Započnite bušenje samo izvana. Na kraju akcije obradite rubove rupa gelkanatom. Ova faza final. Ostaje samo ugraditi karbonsku kožu.

Izrada ugljenika

Proces podešavanja automobila sa karbonskim vlaknima je relativno jednostavan. Najproblematičnija faza u ovom pitanju je dati materijalima željeni oblik kako bi se „uklopili kao native“.

Vrijedi se obratiti i na cijenu obloge od karbonskih vlakana. Veliki nedostatak je cijena sve potrebne robe. Morat ćete dosta izdvojiti za samu tkaninu, smolu, gelcoat, itd. U prosjeku će biti potrebno oko 15 hiljada rubalja.

Ako želite napraviti ugljik prema svim pravilima, tada ćete morati kupiti posebnu opremu za vakuumsko oblikovanje, zahvaljujući kojoj poslednji korak spriječiti stvaranje mjehurića zraka. Pouzdanost proizvoda će se tada značajno povećati. instalacija varira unutar 200 dolara. Njegovom kupovinom moći ćete da podesite ne samo svoj automobil, već i da pravite karbonske dijelove po narudžbi, čime ćete povećati svoj mjesečni prihod. Međutim, zavisi od vaše želje: stvar je prilično skupa, ne samo u finansijski uslovi, biće potrebno dosta vremena.

Međutim, uz sve ovo, izrada karbonske kože vlastitim rukama uštedjet će više od hiljadu rubalja. U trgovinama, “varanje” cijena ponekad prelazi sve granice, čineći podešavanje karbonskih vlakana jednostavno nedostupnim za neke vozače.

Ugljikovodična vlakna ili ugljik je materijal "tkan" od karbonskih vlakana. Tanke su kao ljudska kosa, ali jake kao čelik. Vrlo ih je teško slomiti, ali ih je sasvim moguće slomiti. Zbog toga se u proizvodnji dijelova koristi nekoliko slojeva karbonskih vlakana. Postavljanjem slojeva ugljika jedan na drugi drugačiji redosled, proizvođači postižu najveću otpornost na habanje i udarce. Unatoč svojoj "mladosti", ugljik je već čvrsto ukorijenjen na tržištu visokotehnoloških materijala.

Upotreba ugljenika

U početku su se za njega zainteresovali svemirski i vojni stručnjaci. Ipak bi! Supstanca koja vam omogućava da nekoliko puta smanjite težinu i istovremeno ima odlične pokazatelje snage - nije li to čudo?

Tada su karbonska vlakna postepeno počela osvajati automobilsku industriju. Isprva su to bili zasebni dijelovi koji su zahtijevali visoke rezultate u otpornosti na trganje, ali sada karbon najčešće služi kao ekskluzivni ukras automobila, na primjer, kao karbonska "suknja".

A sada, relativno nedavno, ugljovodonična vlakna počela su se koristiti u korist sportskih dostignuća. Konkretno, široko se koristi za izradu okvira za bicikl.

Počast modi ili korak u budućnost?

Već dugi niz godina okviri za bicikle izrađuju se od čelika ili aluminija. Snažan, lagan, izdržljiv - idealan je za biciklističke ture i profesionalne maratone. Ali postepeno mjesto željeza zauzima ugljik, koji je u mnogim aspektima znatno superiorniji od metala.

Karbon bicikli se sve češće mogu naći na biciklističkim turnirima, a ljubitelji običnih šetnji parkom ne ustručavaju se kupiti skupe modele. Je li toliko veliko oduševljenje novim tehnologijama opravdano ili je to samo još jedan modni trend?

Glavna tajna karbonskih vlakana leži u njihovoj proizvodnji. Tesko tehnološki proces dijelovi za pečenje, njihovo piljenje i spajanje daje garanciju pouzdanosti. Međutim, u potrazi za brzim profitom, jednodnevne firme često smanjuju faze i vrijeme proizvodnje, čime značajno umanjuju tehničke performanse.

Takvi karbonski okviri ne mogu se okom razlikovati od visokokvalitetnih kolega, ali uz bilo kakvo, čak i najbeznačajnije oštećenje, bicikl će se doslovno raspasti pod vlasnikom. Ipak, potražnja je ta koja stvara ponudu. Želeći biti u trendu i istovremeno uštedjeti novac, mnogi biciklisti su spremni riskirati i kupiti podzemni karbonski bicikl.

Čelik ili ugljik?

Glavni konkurent karbonskim vlaknima u smislu pouzdanosti i izdržljivosti je čelik. Mnogi konzervativci smatraju da je metal mnogo pogodniji za izradu okvira za bicikle. A za to postoje dobri razlozi:

  • Cijena. Cijena tipičnog karbonskog bicikla sumnjivog kvaliteta daleko premašuje cijenu čeličnog okvira po mjeri.
  • Trajnost. Na web stranicama i novinskim stranicama često možete vidjeti oglase za prodaju "čeličnog konja" iz ruke. Ni nakon 10, 20, 30 godina, bicikl ne gubi svoje glavne karakteristike. Samo je izblijedio s vremenom. Istovremeno, prodaja rabljenog bicikla od karbonskih vlakana rijedak je slučaj. Okvir takvog bicikla ne nalazi uvijek drugog vlasnika.
  • Repair. I evo, vrijeme je za ljubitelje metala da se raduju. Poenta je da kada jak udarac karbonski okvir se ne savija, već se lomi na komade. Kao vaza razbijena o pločice. Odnosno, vraćanje prijatelja na dva točka je besmisleno i skupo. Nema smisla govoriti o popravci čeličnih okvira. Svaki biciklistički entuzijasta s iskustvom barem jednom je samostalno lemio ili poravnavao dijelove. da, izgled bicikl nakon toga, iskreno, nije svečan, ali već jeste poseban značaj nema.

Pa ipak, karbonski okvir nalazi svog potrošača. Nakon svega Najnovije tehnologije ponuda proizvođača neosporne prednosti vašeg proizvoda. Prvo, težina okvira od karbonskih vlakana može biti manja od kilograma. Možda za jahanje po kući ili do prodavnice, ovaj argument nije baš relevantan. Ali lakoću bicikla u potpunosti će cijeniti ljubitelji dugih turističkih ruta. Kada bicikl treba da se nosi uzbrdo, svaki gram se računa.

Drugo, razmišlja se o amortizaciji takvog vozila najsitnijih detalja. Niti jedna kvrga ili brežuljak više neće neugodno odjekivati ​​u svim organima jahača. Karbonski okvir ostaje nepomičan. Ovo je neosporan plus. I, treće, zahvaljujući boji i teksturi karbonskih vlakana, bicikl izgleda elegantno i moderno. Nije sramota povesti djevojku na spoj!

Glavni dobavljači jeftinih karbonskih okvira su proizvođači iz Tajvana.

Tajne proizvodnje

Mnogi mastodonti u proizvodnji biciklističke opreme sve se više odlučuju za preusmjeravanje proizvodnje na stvaranje karbonski dijelovi. I ovo je sasvim razumljivo.

Prvo, karbonski okvir bicikla je ručno izrađen, sa minimalnim mehaničkim unosom. A to znači da možete sačuvati broj poslova i ne gubiti se na popravku skupe opreme.

Drugo, potražnja za najnovijom tehnologijom samo raste, što znači da obećava velike profite. I mi pričamo ne samo o običnim kupcima, već i o svjetskim biciklističkim zvijezdama! Dakle, kako izgleda proces proizvodnje ugljenika?

  1. Najčešće, CFRP ulazi u biljku u obliku listova impregniranih smolom. Manje često - kao kalemovi konca;
  2. Materijal je izrezan na komade koji odgovaraju dijelovima bicikla. Međutim, već ovdje proizvođači uzimaju u obzir činjenicu da prilikom nanošenja slojeva vlakna trebaju "gledati" u različite strane za veću pouzdanost. Stoga se ugljikovodične trake ne uklapaju uvijek savršeno u predviđeni oblik;
  3. Zatim postoji stvarno stvaranje čuda. Ugljična vlakna se zagrijavaju i, takoreći, oblikuju pomoću njih okvir bicikla. Ovaj proces zahtijeva najveću pažnju i koncentraciju;
  4. Pređimo na vruće. Svi dijelovi su fiksirani i postavljeni na posebnu formu. Odredište: pećnica!;
  5. Nakon nekoliko sati odležavanja, karbonski okvir se uklanja i ostavlja da se ohladi. U istoj fazi se provjeravaju svi spojevi, nepravilnosti i nedostaci;
  6. Sada možete izvršiti brušenje. Cijela baza budućeg bicikla će biti očišćena i ofarbana;
  7. Okvir je spreman!

DIY

Unatoč prilično mukotrpnom tehnološkom procesu, majstori uspijevaju rekreirati karbonske okvire vlastitim rukama. Na internetu možete pronaći mnogo video zapisa i foto uputa s opisima na ovu temu, od crteža do temperature pećnice. Iznenađujuće, oni zaista čine odličan okvir! Možda će i vama uspjeti? Uostalom, kreiranje vlastitog bicikla vlastitim rukama je zaista neprocjenjivo zadovoljstvo!

Karbonski okvir bicikla predmet je dugih i žučnih rasprava na internetu. Neki ga smatraju skupim, ali besmislenim kičem. Drugi su sigurni da je vrijeme aluminija i čelika prošlost, a da sada budućnost pripada visokim tehnologijama. Na vama je da li ćete potrošiti sav svoj novac na kupovinu ugljenika. Međutim, vrijedi još jednom razmisliti i napraviti pravi izbor.

U 2018. godini, na Pebble Beach Concours d "Elegance vintage car showu u SAD-u, prikazan je novi Bugatti hiperautomobil pod imenom Divo, koji vrišti za govornike ruskog jezika. Ovaj automobil se pokazao kao najskuplji u asortimanu dobro- poznata marka.Ukupno 40 automobila biće proizvedeno po 5 miliona evra svaki - svi su odavno rasprodati.
Ovo nije suštinski novi Bugatti model – baziran je na Chironu. Njen izgled se značajno razlikuje od prototipa. Hiperautomobil je dobio novi body kit, spojler i druge detalje koji povećavaju njegovu silu pritiska na više od 450 kilograma - to je 90 kilograma više od njegovog prethodnika. Automobil ima isti motor od 8 litara i 16 cilindara, a maksimalna brzina je ograničena na oko 380 kilometara na sat. Divo ima nadograđenu šasiju i kočioni sistem, pozicioniran je za korištenje na stazi, ali će se sigurno voziti izvan nje.

Značajna razlika između Diva i Chirona bila je i težina - smanjena je za 35 kilograma. To je omogućeno širokom upotrebom karbonskih vlakana. Da, tako veliki dio teksta na početku ovog članka bio je potreban upravo da bi vas doveo do razgovora o ovom materijalu.

Ugljik se naziva kompozitnim materijalom - karbonskim vlaknima

Karbon je takva višeslojna tkanina koja se formira od karbonskih vlakana umotanih u omotač od polimerne smole. Ako govorimo o ispravnom imenovanju, onda se ugljik naziva ugljikom, od kojeg se prave karbonska vlakna, koja se nazivaju i karbonska vlakna. Ako odbacimo dosadno razmišljanje, onda je ugljenik = karbonska vlakna. Danas ove tvari uključuju apsolutno sva platna, koja uključuju karbonska vlakna, ali veze između njih koje ih vežu već mogu biti potpuno različite. To su realnosti.

Karbon je savremeni materijal. Ali osim jedinstvenih karakteristika, ima i vrlo visoku cijenu. Kada jedan kilogram čelika obično košta manje od jednog dolara, visokokvalitetni ugljik se cijeni dvadeset puta više, a njegova cijena vjerojatno neće pasti u bliskoj budućnosti.

Ugljična vlakna su prvobitno razvijena posebno za automobile. vrhunska klasa i svemirska industrija. Međutim, zbog male težine i velike čvrstoće, koristi se u savremenim avionima, za proizvodnju sportska oprema, kao i u tehnološkoj medicini.

Ugljik se sastoji od pojedinačnih niti: kako se proizvode

Da biste napravili ugljik, potrebna vam je nit polimera ili organskih tvari: poliakrilonitril, fenol, lignin, viskoza. Termički se obrađuje na otvorenom prostoru na temperaturi od 250 stepeni Celzijusa tokom dana. Za to vrijeme je zapravo ugljenisano.

Na kraju oksidacije počinje proces karbonizacije. U ovoj fazi, materijal se zagrijava u dušiku ili argonu - istovremeno se već koristi temperatura reda 800–1500 stepeni Celzijusa. Kao rezultat, tokom ovog procesa dobijaju se strukture koje liče na molekule grafita. Nakon toga dolazi do zasićenja ugljikom, što se naziva grafitizacija - provodi se u istom mediju, ali već na temperaturi od 1300–3000 stupnjeva. Ovaj proces može se ponoviti nekoliko puta kako bi se postigla koncentracija ugljika od 99% - dok se materijal stalno čisti od dušika. Nakon toga dostiže potrebnu snagu.

Malo o tome kakva karbonska platna mogu biti

Pojedinačne niti ugljika mogu se "uvijati" u jednu mrežu na nekoliko načina. Ne samo da uzorak dobivenog materijala ovisi o tome koji se koristi, već i o njegovim tehničkim karakteristikama: čvrstoća, gustoća, krutost i još mnogo toga. Ali dobiti optimalne vrednosti prema ovim pokazateljima najčešće se koristi dimenzioniranje sloj po sloj različite vrste vlakna. Tada se ispostavlja da je materijal što je moguće praktičniji i tehnološki napredniji. Ovdje postoje neke nijanse, ali postoje četiri glavne vrste vlakana. To su platno, riblja kost, saten i korpa. Evo kako izgledaju.


Platno. Ova vrsta tkanja smatra se najgušćom. U ovom slučaju, karbonske niti se isprepliću jedna po jedna. Glavna prednost ove vrste je maksimalno učvršćivanje teksture. Međutim, zbog toga se ispostavlja da je manje plastičan.



Božićno drvce. Ova vrsta tkanja naziva se keper. U ovom slučaju koristi se shema dva prema dva: dvije glavne niti su protkane kroz par drugih niti. Ovo tkanje je mnogo jače od prethodnog i smatra se najpopularnijim. Najčešće se koristi.


Saten. Takvo tkanje je suprotno od prethodna dva. Smatra se najmanje gustim, ali najplastičnijim. Svaki od glavnih navoja u ovom slučaju prolazi preko nekoliko dodatnih niti - to mu daje potrebnu labavost.


Basket. Tekstura ovog vlakna smatra se najatraktivnijom. Međutim, vrlo ga je teško postaviti kako se ne bi iskrivio crtež - s tim mogu raditi samo pravi profesionalci. Ali nema mnogo praktične koristi.

Postoji nekoliko načina za proizvodnju karbonskih vlakana.

Iznad smo pogledali kako se izrađuju karbonske niti, a također smo razgovarali o opcijama tkanja koje su potrebne za stvaranje platna od njih. Zatim morate napraviti gotov volumetrijski dio od karbonskih vlakana za moderan automobil, bicikl i tako dalje. Za to se koriste tri metode.

Pritiskom. Ovo je gotovo najlakši način za stvaranje karbonskog dijela. U okviru svog okvira, platno se postavlja u poseban oblik, a zatim impregnira epoksidom ili poliesterska smola. Nakon toga se višak impregnacije jednostavno istisne nečim poput preše ili se za to koriste vakuum mašine. Kada se smola stvrdne, dobija se potreban detalj. Smola u ovom slučaju mora proći duž puta polimerizacije. Da biste ubrzali ovaj proces, možete koristiti povećano temperaturni režim. Izlaz je obično šuplji dio, koji se naziva karbonska vlakna.


Moulding. Za ovu metodu rada s karbonskim vlaknima trebat će vam maketa gotovog proizvoda, koja se naziva i matrica. Obično se izrađuje od alabastera, gipsa ili poliuretanska pjena. Na njega se nanosi lim od karbonskih vlakana impregniran smolom, a zatim se valja posebnim valjcima kako bi se uklonio sav zrak između materijala i obratka - to se može dogoditi i u hladnom i u vrućem stanju. Nakon toga, kao iu prethodnom slučaju, trebate pričekati da se smola osuši. Tada se gotov proizvod može odvojiti od radnog komada i početi ispočetka.


Navijanje. Ova opcija za rad s karbonskim vlaknima koristi se samo za izradu cijevi i drugih sličnih dijelova. U ovom slučaju, još uvijek je impregniran posebnom smolom, a zatim namotan na radni komad odgovarajućeg oblika. Važno je shvatiti da u ovom slučaju, kao iu druga dva, može biti ne jedan sloj vlakana, već nekoliko. Kao što smo gore spomenuli, ako istovremeno koristite ugljik različitog tkanja, možete postići optimalnu čvrstoću, elastičnost i plastičnost - to je vrlo važno. Osim toga, ove operacije se obično ne odvijaju ručno, već u tvornicama u industrijskom obimu.

Neke tehničke karakteristike za razumijevanje ugljika

Budući da se ugljik pravi od nekoliko materijala (karbonska tkanina kao osnova i epoksid za vezivo), koji se razlikuju po svojstvima, ispada prilično zanimljiv i neobičan po svom tehničke specifikacije. Zato se koristi u superautomobilima i ne samo.
IndikatoriGustina (ρ, kg/m³)Temperaturni režim (Tmelt, °C)Vlačna čvrstoća (σB, MPa)Elastičnost (σB/ρ, MPa/kgm-3)
Karbon 1413 3700 2760 157
staklo E2548 1316 3450 136
Staklo S2493 1650 4820 194
Grafit1496 3650 2760 184
molibden166 3650 1380 14
poliamid1136 249 827 73
poliester1385 248 689 49
Čelik7811 1621 4130 53
Titanijum4709 1668 1930 41
Tungsten19252 3410 4270 22
Aluminijum2687 660 620 2300
Azbest2493 1521 1380 5500
Berilijum1856 1284 1310 7100
berilijum karbida2438 2093 1030 4200

Ugljik ima ne samo prednosti, već i nedostatke.

Ugljik je teško proizvesti - mnogo ga je teže napraviti od stakloplastike ili stakloplastike. Zbog toga je prilično skup: i vrijeme u radu i visoki troškovi utiču na to. potrebnu opremu. Na izlazu ima neosporne prednosti i nedostatke koje treba imati na umu.


Prednosti:

  • ovaj materijal je lakši od aluminijuma za 20%, čelika - za 40%;
  • ugljik i kevlar ugljik je nevjerovatno izdržljiv;
  • zadržava snagu i oblik do približno 2000 stepeni Celzijusa;
  • materijal savršeno prigušuje vibracije;
  • ugljenik se ne boji korozije;
  • snažan je i elastičan materijal;
  • može se koristiti u dekorativne svrhe.
Nedostaci:
  • ugljik ne podnosi točkasto oštećenje;
  • ovaj materijal je gotovo nemoguće obnoviti nakon oštećenja;
  • bez dodatnog pokrivanja može izblijediti na suncu;
  • ugljik uzrokuje koroziju metala, tako da se ne može direktno povezati s njim;
  • takav materijal je veoma teško odložiti i ponovo koristiti.
Općenito, karbon je super zanimljiv i stvarno visokotehnološki materijal od kojeg možete napraviti dijelove za iste superautomobile. Međutim, obim njegove stvarne primjene nije ograničen samo na to – došlo je do toga da se od njega već prave i dodaci za pametne telefone.

Ugljovodonična vlakna ili karbonska vlakna su materijal "tkan" od karbonskih niti. Tanke su kao ljudska kosa, ali jake kao čelik. Vrlo ih je teško slomiti, ali ih je sasvim moguće slomiti. Zbog toga se u proizvodnji dijelova koristi nekoliko slojeva karbonskih vlakana. Nanošenjem karbonskih slojeva jedan na drugi različitim redoslijedom, proizvođači postižu najveću otpornost na habanje i udarce. Unatoč svojoj "mladosti", ugljik je već čvrsto ukorijenjen na tržištu visokotehnoloških materijala.

Upotreba ugljenika

U početku su se za njega zainteresovali svemirski i vojni stručnjaci. Ipak bi! Supstanca koja vam omogućava da nekoliko puta smanjite težinu i istovremeno ima odlične pokazatelje snage - nije li to čudo?

Tada su karbonska vlakna postepeno počela osvajati automobilsku industriju. Isprva su to bili zasebni dijelovi koji su zahtijevali visoke rezultate u otpornosti na trganje, ali sada karbon najčešće služi kao ekskluzivni ukras automobila, na primjer, kao karbonska "suknja".

A sada, relativno nedavno, ugljovodonična vlakna počela su se koristiti u korist sportskih dostignuća. Konkretno, široko se koristi za izradu okvira za bicikl.

Počast modi ili korak u budućnost?

Već dugi niz godina okviri za bicikle izrađuju se od čelika ili aluminija. Snažan, lagan, izdržljiv - idealan za biciklističke turneje i profesionalne maratone. Ali postepeno mjesto željeza zauzima ugljik, koji je u mnogim aspektima znatno superiorniji od metala.

Karbon bicikli se sve češće mogu naći na biciklističkim turnirima, a ljubitelji običnih šetnji parkom ne ustručavaju se kupiti skupe modele. Je li toliko veliko oduševljenje novim tehnologijama opravdano ili je to samo još jedan modni trend?

Glavna tajna karbonskih vlakana leži u njihovoj proizvodnji. Složen tehnološki proces pečenja, piljenja i spajanja delova garantuje pouzdanost. Međutim, u potrazi za brzim profitom, jednodnevne firme često smanjuju faze i vrijeme proizvodnje, čime značajno umanjuju tehničke performanse.

Takvi karbonski okviri ne mogu se okom razlikovati od visokokvalitetnih kolega, ali uz bilo kakvo, čak i najbeznačajnije oštećenje, bicikl će se doslovno raspasti pod vlasnikom. Ipak, potražnja je ta koja stvara ponudu. Želeći biti u trendu i istovremeno uštedjeti novac, mnogi biciklisti su spremni riskirati i kupiti podzemni karbonski bicikl.

Čelik ili ugljik?

Glavni konkurent karbonskim vlaknima u smislu pouzdanosti i izdržljivosti je čelik. Mnogi konzervativci smatraju da je metal mnogo pogodniji za izradu okvira za bicikle. A za to postoje dobri razlozi:

  • Cijena. Cijena tipičnog bicikla od karbonskih vlakana sumnjive kvalitete mnogo je veća od cijene čeličnog okvira po mjeri.
  • Trajnost. Na web stranicama i novinskim stranicama često možete vidjeti oglase za prodaju "čeličnog konja" iz ruke. Ni nakon 10, 20, 30 godina, bicikl ne gubi svoje glavne karakteristike. Samo je izblijedio s vremenom. Istovremeno, prodaja rabljenog bicikla od karbonskih vlakana rijedak je slučaj. Okvir takvog bicikla ne nalazi uvijek drugog vlasnika.
  • Repair. I evo, vrijeme je za ljubitelje metala da se raduju. Stvar je u tome što se pri snažnom udaru karbonski okvir ne savija, već se lomi na komade. Kao vaza razbijena o pločice.

    Kako napraviti automobilska karbonska vlakna ili karbonska vlakna vlastitim rukama

    Odnosno, vraćanje prijatelja na dva točka je besmisleno i skupo. Nema smisla govoriti o popravci čeličnih okvira. Svaki biciklistički entuzijasta s iskustvom barem jednom je samostalno lemio ili poravnavao dijelove. Da, izgled bicikla nakon toga, iskreno, nije svečan, ali to više nije ni bitno.

Pa ipak, karbonski okvir nalazi svog potrošača. Uostalom, najnovije proizvodne tehnologije nude neosporne prednosti njihovog proizvoda. Prvo, težina okvira od karbonskih vlakana može biti manja od kilograma. Možda za jahanje po kući ili do prodavnice, ovaj argument nije baš relevantan. Ali lakoću bicikla u potpunosti će cijeniti ljubitelji dugih turističkih ruta. Kada bicikl treba da se nosi uzbrdo, svaki gram se računa.

Drugo, amortizacija na takvom vozilu je osmišljena do najsitnijih detalja. Niti jedna kvrga ili brežuljak više neće neugodno odjekivati ​​u svim organima jahača. Karbonski okvir ostaje nepomičan. Ovo je neosporan plus. I, treće, zahvaljujući boji i teksturi karbonskih vlakana, bicikl izgleda elegantno i moderno. Nije sramota povesti djevojku na spoj!

Glavni dobavljači jeftinih karbonskih okvira su proizvođači iz Tajvana.

Tajne proizvodnje

Mnogi mastodonti biciklističkog hardvera sve se više odlučuju za preusmjeravanje proizvodnje na dijelove od karbonskih vlakana. I ovo je sasvim razumljivo.

Prvo, karbonski okvir bicikla je ručno izrađen, sa minimalnim mehaničkim unosom. A to znači da možete sačuvati broj poslova i ne gubiti se na popravku skupe opreme.

Drugo, potražnja za najnovijom tehnologijom samo raste, što znači da obećava velike profite. I ne govorimo samo o običnim kupcima, već i o svjetskim biciklističkim zvijezdama! Dakle, kako izgleda proces proizvodnje ugljenika?

  1. Najčešće, CFRP ulazi u biljku u obliku listova impregniranih smolom. Manje često - kao kalemovi konca;
  2. Materijal je izrezan na komade koji odgovaraju dijelovima bicikla. Međutim, već ovdje proizvođači uzimaju u obzir činjenicu da prilikom nanošenja slojeva vlakna moraju "gledati" u različitim smjerovima radi veće pouzdanosti. Stoga se ugljikovodične trake ne uklapaju uvijek savršeno u predviđeni oblik;
  3. Zatim postoji stvarno stvaranje čuda. Ugljična vlakna se zagrijavaju i, takoreći, oblikuju pomoću njih okvir bicikla. Ovaj proces zahtijeva najveću pažnju i koncentraciju;
  4. Pređimo na vruće. Svi dijelovi su fiksirani i postavljeni na posebnu formu. Odredište: pećnica!;
  5. Nakon nekoliko sati odležavanja, karbonski okvir se uklanja i ostavlja da se ohladi. U istoj fazi se provjeravaju svi spojevi, nepravilnosti i nedostaci;
  6. Sada možete izvršiti brušenje. Cijela baza budućeg bicikla će biti očišćena i ofarbana;
  7. Okvir je spreman!

DIY

Unatoč prilično mukotrpnom tehnološkom procesu, majstori uspijevaju rekreirati karbonske okvire vlastitim rukama. Na internetu možete pronaći mnogo video zapisa i foto uputa s opisima na ovu temu, od crteža do temperature pećnice. Iznenađujuće, oni zaista čine odličan okvir! Možda će i vama uspjeti? Uostalom, kreiranje vlastitog bicikla vlastitim rukama je zaista neprocjenjivo zadovoljstvo!

Karbonski okvir bicikla predmet je dugih i žučnih rasprava na internetu. Neki ga smatraju skupim, ali besmislenim kičem. Drugi su sigurni da je vrijeme aluminija i čelika prošlost, a da sada budućnost pripada visokim tehnologijama. Na vama je da li ćete potrošiti sav svoj novac na karbonska vlakna. Međutim, vrijedi još jednom razmisliti i napraviti pravi izbor.

KAKO NAPRAVITI UGLJEN SVOJIM RUKAMA | CARBON PLATE | KAKO NAPRAVITI PLOČU OD UGLJIČNIH VLAKNA

Karbon (karbonska tkanina) (12)

Kratak sadržaj članka: Carbon fiber (Carbon) karbonska tkanina, tuning automobila vlastitim rukama, Slanje na dan narudžbe pouzećem, foto izvještaj pakovanja! Kao i ostale styling tkanine - hibridne tkanine, karbonska vlakna, karbonska tkanina, karbonizirana, place, add, aramid, šta je karbon, roba, usluge, pretraga, Kalinjingrad i Kalinjingradska oblast, Rusija, Moskovska oblast i Moskva. kupi ugljik, uradi sam karbon, karbonska tkanina, karbonska vlakna, 3d čađa, podešavanje, karbonska vlakna, karbonska tkanina, aramidna tkanina, karbonska vlakna, karbonska tehnologija, stakloplastike, kupi ugljik, ugljik, artikli za podešavanje, smole, epoksid , vakuum, pumpe, Twill2x2, Twill4x4, Rusija, cijene, ponuda, katalog, mjesto, dodaj, roba, usluge, pretraga, Kalinjingrad i Kalinjingradska oblast, Rusija, Moskovska oblast i Moskva, Sankt Peterburg, Jekaterinburg, Kazanj, Jekaterinburg, Krasnodar , Krasnojarsk, Čeljabinsk, Magnitogorsk, Surgut, Naberežni Čelni, Vladimir, Volgograd uradi sam karbonska vlakna

Izvor: Karbon, uradi sam, izrada bilo kakvih proizvoda od karbona, karbonske tkanine, kevlara, hibridnih tkanina. -=S.R.Brothers=-

Zapravo, ne govorimo o proizvodnji dijelova od karbonskih vlakana, već o primjeni karbonskih vlakana na gotove dijelove, dijelove karoserije ili dijelove unutrašnjosti. Ukrasite dijelove karbonskim vlaknima ako želite.

Ako je proizvodnja bilo kojeg dijela u potpunosti od ugljika prilično kompliciran proces, onda je nanošenje ugljika na gotovi dio prilično jednostavan postupak koji ne zahtijeva nikakve posebne vještine. Sve što ti je potrebno je potrebni materijali, osnovno iskustvo sa epoksidom i preciznošću.

Korak 1: Uklanjamo iz automobila dijelove koje smo odlučili pokriti karbonskim vlaknima. Najvjerovatnije će to biti neka vrsta plastičnog dijela unutrašnjosti. Odabrani detalj obrađujemo brusnim papirom i bojimo ga u glavnu boju karbonske tkanine. Najvjerovatnije će biti crna. Ova slika je neophodna kako se prava boja dijela (siva ili smeđa, kao kod ranih Samara) ne bi videla kroz karbonsku tkaninu.

Korak 2: Nanosimo karbonsku tkaninu na dio i smišljamo kako ćemo je izrezati tako da bude s marginom. Zalijepimo ljepljivom trakom gdje ćemo rezati karbonsku tkaninu. To je neophodno kako tkanina ne bi cvjetala.

Korak 3: Promiješajte epoksid i ravnomjerno ga nanesite na dio. Nakon toga počinjemo postepeno nanositi karbonsku tkaninu na dio. Uvjerite se da tkanina dobro pristaje uz dio i da nema mjehurića zraka.

Korak 4: Čekamo da se tkanina dobro zalijepi za površinu dijela, nakon čega promiješamo još epoksida i počnemo da njime temeljito natapamo karbonsku tkaninu. Epoksid se treba dobro upijati u tkaninu, što može zahtijevati nekoliko slojeva smole

Korak 5: Čekamo da se ovaj sloj epoksida osuši i nanesemo drugi sloj, ovaj je zadnji. Ako imate mjehuriće zraka, možete ih izbaciti pomoću blowtorch. Ako se zrak ne izbaci, kasnije će uništiti vaš dio.

Korak 6: Nakon što se posljednji sloj smole stvrdnuo, uzimamo vrlo fini brusni papir i uklanjamo gornji sloj smole koji je malo požutjeo sa plamenika. Zatim poliramo površinu polirom i to je to. Dio je spreman za upotrebu. Na kraju, trebalo bi da dobijete ovako nešto

Ovako izgledaju plastični dijelovi prekriveni karbonom

Između ostalog…
1.

Izrada ugljenika

Napravite najmanje 4 sloja smole, a bolje je i više. Ovo će spasiti tkaninu od kidanja kada je počnete brusiti.
2. Isprobajte prvo na malom, i što je najvažnije ravnom dijelu, što u tom slučaju i nije tako žao, a zatim pređite na više zamršenih detalja sa oblinama. Najteži dio cijele ove procedure je polaganje karbonske tkanine na dio.
3.

Ako se ipak dogodi da pogriješite, onda svoj dio stavite u zamrzivač na nekoliko sati. Tada je dovoljno malo uvrnuti dio i sloj će otpasti.

Diskutujte o primjeni karbona na dijelove na forumu

Kao što smo već više puta spomenuli, kompjutersko modiranje i podešavanje automobila imaju mnogo toga zajedničkog, što je vjerovatno razlog zašto su mnogi moderi stalno privučeni da koriste različite kompozitne materijale, poput stakloplastike, u svojim projektima modifikacije. Najpoznatiji kompozitni materijal u automobilskom tuning svijetu su nesumnjivo karbonska vlakna ili jednostavno karbonska vlakna.

Korištenje pravih karbonskih vlakana je mnogo radno intenzivniji proces od korištenja vinila s ukrasnim karbonskim izgledom, zbog čega su prava karbonska vlakna tako rijetka u modifikaciji.

Nod od karbonskih vlakana, karbon uradi sam bilo koje dužine.

Međutim, to nije razlog da se ne koristi pravi ugljik u kompjuterskim modifikacijama.

Ima ih dovoljno različite opcije izrada dijelova od karbonskih vlakana i lako se može pokriti u nekoliko artikala, ali samo dva su pogodna za kućnu upotrebu, osim ako, naravno, kod kuće nemate vakuum pumpu i autoklav 🙂 O ovim metodama ćemo danas. Koristeći ove metode, nije moguće osloboditi puni potencijal karbonskih vlakana, ali to nije uvijek potrebno, na primjer, često samo odličan izgled karbonskih vlakana (posebna tekstura karbonskih vlakana) i samo mali dio njegovog potrebna je snaga.

Prvi način izrade je oblaganje željenog dijela karbonskim vlaknima impregniranim polimernom smolom, a drugi je izrada dijela od ugljika pomoću kalupa (tzv. matrice). Prvi je način, kao što možete pretpostaviti, jednostavniji, ali je prikladniji za dekorativni dizajn jer ne svi pozitivne osobine može se koristiti ugljik (na primjer, u ovom slučaju neće biti moguće uštedjeti na težini), druga metoda vam omogućava da koristite veliki iznos prednosti koje pružaju karbonska vlakna, ali je potrebno znatno više vremena i truda.

Kako bismo jasno demonstrirali obje metode proizvodnje, koristit ćemo video zapise kompanije CarbonMods, koja prodaje karbonska vlakna i razne dodatke u vezi s njima, uključujući posebne komplete s kojima možete i pokriti dio karbonskim vlaknima i napraviti potrebni dio od karbonskih vlakana u kućnim uslovima - o ovome i će se raspravljati u video podacima. Iako video snimci koriste posebne komplete koje CarbonMods prodaje kao zaseban proizvod, metode rada s karbonskim vlaknima prikazane u video zapisima primjenjive su ne samo na ove komplete, već i na bilo koja druga karbonska vlakna i polimernu smolu.