Статьи

Что же такое карбон?

carbone


Карбон, как много в этом слове... А что это такое? Уверены, не многие могут объяснить, что именно за ним кроется. Так давайте попробуем разобраться!

Под словом "Карбон" многие подразумевают, что то очень прочное, то что невозможно сломать, многие считают, что данный материал отлично подходит для декоративных целей, элементов интерьера и экстерьера, кто то слышал что данный материал используют в авто-спорте и авиа-космической промышленности, потому что он очень лёгкий, кто то слышал что его используют в робототехнике и медицине. И это совершенно верно! Именно так и есть, это уникальный композиционный материал на основе углеродного волокна и различных связующих.

Его уникальность заключается в том, что данный материал совершенно универсален и может использоваться в разных отраслях, лёгкость в купе с уникальной прочностью (в два или более раз прочнее стали) позволяют изготавливать детали и конструкции как для авиа-космической отрасли так и для авто-спорта, яхт и катеров. Композиты так же используют  в медицине при изготовлении протезов.


Российский самолёт изготавливаемый с применением карбона:


Российский самолёт изготавливаемый с применением карбона


Использование карбона в автомобиле-строении и авто-спорте:


Использование карбона в автомобиле-строении и авто-спорте

Карбон как материал для изготовления протезов:


Карбон как материал для изготовления протезов: Карбон как материал для изготовления протезов



Карбон как материал для судостроения:


Карбон как материал для судостроения


По мимо своих отличных физических свойств карбон так же очень хорошо подходит как декоративный материал из-за своеобразного перелива ткани на основе углеродных волокон. Именно по этому данный материал пользуется спросом в "тюнинге" авто и декорировании интерьеров, изготовлении мебели элементов декора или даже сантехники:


карбоновый стол:


Карбоновый стол


карбоновая ванна:


карбоновая ванна


Из чего изготавливается карбон:


Карбон - это всего лишь название которое объединяет композиционные материалы изготовленные из углеродного волокна которое состоит из тонких нитей диаметром от 5 до 15 мкм, образованных преимущественно атомами углерода. Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание кристаллов придает волокну большую прочность на растяжение. Углеродные волокна характеризуются высокой силой натяжения, низким удельным весом, низким коэффициентом температурного расширения и химической инертностью. 


ткань из углеродного волокна


Углеродные волокна сплетаются в ткань, которая делится на несколько видов по вариантам плетения. Есть ткани мульти-направленные (плетение twill) дву-направленные (плетение plain) и одно-направленные.

В зависимости от типа плетения ткани можно варьировать прочность изделия по отношению к нагрузке, например если использовать однонаправленную ткань для изготовления пластины, уложив все слои ткани параллельно, то данная пластина будет иметь очень высокую прочность при нагрузке с вектором перпендикулярным расположению волокон, но в тоже время если изменить вектор нагрузки - пластина сломается.


По этому, за частую используется мульти-направленная ткань или одно-направленную ткань укладывают определённым способом.


В качестве связующих, при изготовлении карбоновых изделий используются специальные смолы (например эпоксидные или полиэфирные), которыми пропитывается углеродное волокно и склеивается между собой.


Есть масса способов пропитки и формования карбона, основные из них это вакуумное формование, вакуумная инфузия, формование под давлением при высокой температуре (препреги)


Способы формования и пропитки выбираются исходя из сложности детали, например более плоские детали проще и дешевле изготавливать вакуумным формованием либо вакуумной инфузией, а детали более сложной формы - с использованием препрегов.


Критерием качества изделия из карбона является не способ изготовления, а процентное соотношение углеродного волокна в изделии после изготовления, чем данное соотношение выше тем деталь прочнее и на оборот чем связующего в детали больше тем деталь тяжелее, а прочность ниже.


Бывает так же, что в ходе изготовления были допущены технологические ошибки либо использованы некачественные материалы, в итоге деталь получается пористой, с содержанием воздушных пузырьков или посторонних включений, это естественно так же негативно сказывается на качестве.



Мы изготавливаем наши изделия с использованием вакуумной инфузии либо изготавливаем из препрегов, это позволяет добиваться максимального качества нашей продукции, как в эстетическом плане так и в плане прочности.