Виготовлення карбону. Карбон на авто

30.06.2016

Виготовлення карбону. Карбон на авто


Карбон або вуглепластик — скорочена назва від англійського Carbon Fiber (вуглецеве волокно), під маркою якого об’єдналося велика кількість різних композитних матеріалів (також, як наприклад, сотні органічних матеріалів з певними фізичними властивостями, називають пластмасами). Карбон отримують з вуглецевого волокна і використовують, як армуючий наповнювач для виробництва різних високоміцних композитних матеріалів. Найдивовижніше, що карбон або вуглепластик, роблять з рідини. Точніше, з рідкого полімеру — поліакрилонітрилу. Для цього, з поліакрилонітрилу, спочатку отримують полиакрилонитрильное волокно, яке отримують шляхом продавлювання вихідного полімеру — поліакрилонітрилу, через спеціальну фільєру з сотнями маленьких отворів діаметром близько 50 мікрон. Під тиском, в гарячій воді, через крихітні отвори фільєри, безперервним потоком, «виходять» тонкі білі ниточки,
які і є вихідною сировиною для подальшого виготовлення карбону. Після проходження через кілька ванн зі спеціальними розчинами, отримані полиакрилонитриловые волокна стають у кілька разів тонше, а їх молекули вибудовуються таким чином, що волокна стає ще міцніше. Після цього, полиакрилонитрильное волокно проходить багатоетапний процес обробки, який змінює внутрішню структуру речовини на молекулярному рівні. Даний процес включає в себе високотемпературну обробку, окислення і «карбонізацію» (насичення вуглецем) в інертному середовищі, в результаті чого виходить кінцевий продукт — матеріал карбон або вуглецеве волокно.

Найбільш важлива властивість карбону або вуглеволокна — це унікальне співвідношення низької ваги і виняткової міцності. Модуль пружності окремих «сортів» карбону може перевищувати 60 ГПа, а розривне навантаження може досягати 5 гПа, при цьому карбон в півтора рази легше сталі і на чверть легше алюмінію. Для додання більшої міцності, карбонові волокна переплітають між собою особливим чином, з різним кутом напрямки плетіння і потім, шиють із них спеціальні високоміцні
карбонові тканини, здатні витримувати значні механічні навантаження. Композитні армуючі матеріали на основі карбону стали використовувати для створення монококов спортивних і гоночних автомобілів, корпусів швидкісних катерів, щогл океанських яхт, гвинтів вертольотів, корабельних тросів, для виготовлення спеціальної екіпіровки і багато чого іншого. Завдяки видатних техніко-експлуатаційних характеристик і декоративних властивостей, карбон став широко використовуватися і в автотюнинге, для обробки кузовних елементів автомобілів. І якщо раніше, натуральний карбон можна було побачити тільки на дорогих спортивних або представницьких автомобілях, то вже зараз продаються автомобілі, в яких покриття карбоном входить в базову комплектацію, при цьому, при купівлі у дилера нового автомобіля, можна вибрати потрібний колір карбону або замовити вподобаний вид карбону, наприклад, матовий карбон або карбон під лаком. Крім цього, зараз вже майже в кожному тюнинговом ательє вам можуть повністю обтягнути карбоном машину, обклеїти салон карбоном або обклеїти авто карбоновою плівкою, або навіть, запропонують купити карбонову плівку, для обклеювання карбоном своїми руками.

Матеріал — кевлар: кевларовая тканина


Кевларовая тканина являє собою пара-арамідне синтетичне волокно, яке виробляють з синтетичного полімеру — полипарафинилин терафталамида. Кевларові волокна володіють винятковою міцністю (розривне міцність може сягати 600 кг/мм 2 ), і високим опором до ударів і динамічним навантаженням. Кевларові волокна володіють високою термічною стійкістю (розкладається при температурі понад 450 0 С) і зберігають міцність, еластичність (і навіть стають трохи міцніше) при вкрай низьких, кріогенних температурах, до — 200 0 С. З кевларових волокон плетуть армувальні нитки, з яких, також, як і з карбону, роблять спеціальні високоміцні кевларові тканини, які використовуються потім для виробництва різних армуючих матеріалів. На відміну від карбону, кевларовий матеріал може легко деформуватися і має найкраще показники по швидкості поглинання енергії і тривалості взаємодії з ударником, забезпечуючи високу противопульную і противоосколочную стійкість, завдяки чому, кевларовая тканина є основним армуючим компонентом при виробництві бронежилетів і різноманітних засобів безпеки. В якості армуючого матеріалу, кевларовая тканина широко використовується при виробництві літакових шин, куленепробивних покришок, корабельних канатів, спеціального захисного одягу і багато іншого. Рукавички, зшиті з кевлара захищають руки від опіків, порізів, в них можна сміливо хапатися за лезо ножа без ризику порізатися. Для отримання еластичного армуючого матеріалу на основі кевлара, кілька шарів кевларовой тканини зшиваються разом і потім спікають з гумовою основою. Тим не менш, у кевлара, як і у будь-якого іншого композитного матеріалу, є свої недоліки. Кевлар руйнується від ультрафіолетового випромінювання, а в смолі, у вигляді формованого матеріалу, при тривалому впливі уф-променів, кевларовая тканина також значно погіршують свої властивості. Крім цього, кевлар зберігає високий опір на розрив і стійкість до порізів тільки в «сухому» вигляді. З кінця минулого століття почалося виробництво комбінованих армуючих матеріалів або гібридних тканин, витканих з рівної кількості кевларових і карбонових ниток, що володіють кращими експлуатаційними показниками, ніж матеріали, зроблені з натурального карбону або кевлара. З карбон-кевларових ниток плетуть тонкі і міцні корабельні канати, виготовляють корди в автомобільних шинах, роблять автомобільні ремені безпеки, приводні ремені і мн. ін

Вінілові «карбонові» плівки. Иммерсионные плівки під карбон.


Серед недоліків карбонових, кевларових або гібридних армуючих матеріалів можна віднести високу вартість вихідної сировини і тривалий час виготовлення кінцевого продукту. Але, якщо у виняткових фізичні властивості карбону або кевлара немає необхідності, можна використовувати зовнішню обробку: покриття карбоном або перетяжка карбоном. Для обробки карбоном ідеально підходять два типи покриттів: самоклеючі вінілові карбонові плівки «3D carbon» і «4D carbon», і иммерсионные плівки під карбон, що наносяться методом аквапечати або аквапринта.

Наявність в карбонових плівках повітряних «каналів», значно спрощує процес обтягування карбоном кузовних елементів і дозволяє наклеювати карбонові плівки на різні складно профільовані поверхні. Карбонові плівки коштують дешевше карбонової тканини і не вимагають якоїсь спеціальної підготовки поверхні. Після обклеювання вироби карбоновою плівкою, покриття нічим не відрізняється від формованого покриття з натурального карбону. Обтяжка карбоном (вініловими плівками «3D carbon» і «4D carbon»), це простий і економічний спосіб імітації карбонового покриття, що не вимагає використання для цього, дорогих натуральних карбонових тканин або матеріалів.

Інший вид обробки карбоном — використання wtp-плівки під карбон, що наносяться методом імерсійної (аква) друку. Wtp-плівки під карбон дозволяють імітувати плетіння різних карбонових або кевларових тканин і після проведення процесу аква-друку та нанесення на поверхню карбонової плівки, виріб нічим не відрізняється від виробу, зробленого від натурального карбону або покритого натуральною карбонової тканиною. До додаткових переваг використання wtp-плівок, можна віднести великий вибір варіантів «плетінь», під карбон або кевлар. При цьому, завдяки великому вибору плівок «під карбон», можна вибрати не тільки вподобаний «малюнок» плетіння карбонових ниток, але і колір карбонового покриття, і текстуру карбону.

Короткий опис статті: обтягування авто карбоном

Джерело: Виготовлення карбону. Карбон на авто

Також ви можете прочитати