01 Zalety rur z włókna węglowego
W ciągu ostatnich kilku lat rury z włókna węglowego stały się coraz bardziej popularne w wielu obszarach. Należą do nich samochody, automatyka i robotyka przemysłowa. Co więc odróżnia go od innych dostępnych metali, takich jak aluminium czy tytan?
Gdy waga jest bardzo ważna, zamiast stali, tytanu lub aluminium można zastosować rurki z włókna węglowego. Gdy mają tę samą wytrzymałość, kompozyty z włókna węglowego są trzy razy mniej gęste niż stal. Nie rdzewieją, wytrzymują wysoką temperaturę i nie stają się znacznie większe po podgrzaniu. Rura z włókna węglowego może być sztywna lub elastyczna, w zależności od sposobu wykonania.
Główne zalety rur z włókna węglowego to:
Bardzo sztywny i bardzo mocny
Bardzo dobry w pozostawaniu w stanie czuwania
Niski CTE (współczynnik rozszerzalności cieplnej) oznacza, że obiekt jest stabilny w trzech wymiarach.
Nie rdzewieje i można go zobaczyć w promieniach rentgenowskich
02 Różne rodzaje rur z włókna węglowego
Projektując rury z włókna węglowego, warstwy włókien można ułożyć pod różnymi kątami, aby mogły służyć do różnych celów. Na przykład rury z włókna węglowego o strukturze układu 0° mają włókna ułożone wzdłuż jednej osi. Dzięki temu są bardzo mocne i sztywne, gdy są proste. Trudno je zgiąć, ale jeśli w coś uderzą, mogą zostać zmiażdżone, dlatego zwykle wykorzystuje się je do podpierania budynków. Z drugiej strony rury z włókna węglowego o strukturze układu 0°/90° mają włókna ułożone na dwa różne sposoby. Dzięki temu lepiej radzą sobie z ściskaniem i skręcaniem niż rury z układem 0°.
Można kupić rurki wykonane z włókna węglowego. Dzięki najnowszym technologiom i najlepszym sposobom wytwarzania tuby można wytwarzać w wielu różnych kształtach. Najczęściej spotykane kształty to:
Rury kwadratowe wykonane z włókna węglowego
Rury z włókna węglowego w kształcie prostokątów
Rury wykonane z włókna węglowego w kształcie sześciokątów
Rurki owalne wykonane z włókna węglowego
Rury wykonane z włókna węglowego, które są większe na jednym końcu i mniejsze na drugim
Gdy waga jest bardzo ważna, zamiast stali, tytanu lub aluminium można zastosować rurki z włókna węglowego. Gdy mają tę samą wytrzymałość, kompozyty z włókna węglowego są trzy razy mniej gęste niż stal. Nie rdzewieją, wytrzymują wysoką temperaturę i nie stają się znacznie większe po podgrzaniu. Rura z włókna węglowego może być sztywna lub elastyczna, w zależności od sposobu wykonania.
Bardzo sztywny i bardzo mocny
Bardzo dobry w pozostawaniu w stanie czuwania
Niski CTE (współczynnik rozszerzalności cieplnej) oznacza, że obiekt jest stabilny w trzech wymiarach.
Nie rdzewieje i można go zobaczyć w promieniach rentgenowskich
02 Różne rodzaje rur z włókna węglowego
Projektując rury z włókna węglowego, warstwy włókien można ułożyć pod różnymi kątami, aby mogły służyć do różnych celów. Na przykład rury z włókna węglowego o strukturze układu 0° mają włókna ułożone wzdłuż jednej osi. Dzięki temu są bardzo mocne i sztywne, gdy są proste. Trudno je zgiąć, ale jeśli w coś uderzą, mogą zostać zmiażdżone, dlatego zwykle wykorzystuje się je do podpierania budynków. Z drugiej strony rury z włókna węglowego o strukturze układu 0°/90° mają włókna ułożone na dwa różne sposoby. Dzięki temu lepiej radzą sobie z ściskaniem i skręcaniem niż rury z układem 0°.
Można kupić rurki wykonane z włókna węglowego. Dzięki najnowszym technologiom i najlepszym sposobom wytwarzania tuby można wytwarzać w wielu różnych kształtach. Najczęściej spotykane kształty to:
Rury kwadratowe wykonane z włókna węglowego
Rury z włókna węglowego w kształcie prostokątów
Rury wykonane z włókna węglowego w kształcie sześciokątów
Rurki owalne wykonane z włókna węglowego
Rury wykonane z włókna węglowego, które są większe na jednym końcu i mniejsze na drugim
03 Sposoby wykorzystania rur z włókna węglowego
Istnieje wiele różnych typów rur z włókna węglowego, takich jak rury z włókna węglowego pultrudowanego, rury z plecionego włókna węglowego i rury z włókna węglowego owinięte w rolkę.
Aby wyprodukować tuby z prepregu z włókna węglowego owinięte w rolkę, należy owinąć metalowy trzpień kilkoma warstwami materiału prepreg o splocie diagonalnym lub jednokierunkowym włóknem węglowym, a następnie utwardzać je w wysokiej temperaturze. Ten rodzaj dętki z włókna węglowego doskonale sprawdza się tam, gdzie wymagana jest możliwie najwyższa sztywność zginania i jak najniższa waga. Przykładami są systemy automatyki, roboty, słupy teleskopowe i części do dronów. Te rurowe konstrukcje mają również wewnątrz włókna węglowe o wysokim i bardzo wysokim module sprężystości, a także kolorowe sploty kevlarowe na zewnątrz.
**Rury z włókna węglowego poddane pultrudacji:** Rury z włókna węglowego pultrudowanego są dostępne w kształtach kwadratowych, okrągłych i prostokątnych. Są one wytwarzane przez zmieszanie włókien węglowych (zwykle o rozmiarze 12k) z żywicami epoksydowymi lub winyloestrowymi. To zdjęcie pokazuje, jak te rzeczy wyglądają.
**04 sposoby wykorzystania rur z włókna węglowego**
W przemyśle samochodowym i rowerowym dętki z włókna węglowego są bardzo popularne, ponieważ sprawiają, że samochody, motocykle i rowery są znacznie lżejsze. Do najważniejszych zastosowań należą: układy wydechowe do samochodów wyścigowych i motocykli sportowych; układy zawieszenia do samochodów sportowych ze sprężynami śrubowymi z włókna węglowego; części wyścigowe, takie jak zaciski hamulcowe lub tarcze hamulcowe z włókna węglowego; i lekkie ramy do rowerów górskich i wyścigowych.
Jest wiele innych rzeczy, które można zrobić z rurami z włókna węglowego, na przykład:
Do przemysłu lotniczego, belek i drzewców
Teleskopy
Robotyka
Wały strzałek
Wiosła kajakowe
Jachty, którymi można sterować na odległość