Reglarea specială - fapte interesante despre carbon

Toată lumea o știe, toată lumea o iubește. Când vine vorba de reducerea greutății sau de rafinare a bebelușului, nu se poate evita carbonul. Vă spunem ce ar trebui să știți despre lucrurile magice.

Thomas Alva Edison a lucrat deja cu fibra de carbon. În 1881 celebrul inventator a primit un brevet pentru lampa cu incandescență din fibră de carbon pe care a dezvoltat-o cu filamente realizate din fibre de bambus tratate special. Când firele au fost realizate ulterior din metal, țesătura neagră a dispărut în adâncitură. Deocamdata. Apoi, în anii cincizeci, renașterea. Industria aviației a cerut material ușor și în același timp puternic pentru piloții săi - semnalul de plecare pentru o carieră extraordinară. Dar abia la sfârșitul anilor 1980 a fost descoperit carbonul pentru motociclete.

Cu toate acestea, la acea vreme, substanța era foarte greu de găsit și calitatea a lăsat mult de dorit. Din fericire, lucrurile stau altfel astăzi. Fiecare dealer bun de accesorii vinde acum piese din carbon, unele dintre ele de calitate de primă clasă. Dar cum îi recunoști? Și la ce trebuie să fii atent atunci când cumperi? Cum sunt fabricate de fapt părțile din carbon? Și cum a fost obținută materia primă? Următoarele pagini oferă aceste și alte răspunsuri. Pentru ca materialul negru să nu apeleze Green Minna pe scenă, câteva informații importante în prealabil: părțile din carbon din accesorii trebuie să fie introduse în documentele vehiculului. Sau, alternativ, aveți un ABE cu voi. Desigur, asta nu s-ar fi întâmplat pe vremea lui Edison.

Ce este carbonul?

După înfășurare în fire continue, materialul este țesut în rogojini.

Carbonul este un material compozit realizat din fibre de carbon și plastic. Fibrele individuale sunt obținute din materiale care conțin carbon într-un proces termochimic (piroliză). Sunt de șase până la zece ori mai subțiri decât un păr uman. Fibrele sunt grupate într-un fir continuu, înfășurate și țesute în rogojini. Structura netă caracteristică este creată în timpul țesutului, care nu se deplasează unul împotriva celuilalt sub sarcină.

Acest lucru îi permite să reziste la forțe de tracțiune ridicate din orice direcție. În plus, modelele de carbon arată grozav. Înainte de prelucrare, covorașele sunt înmuiate în rășină sintetică (impregnare sau laminare) și plasate în forme. Matrițele sunt plasate într-un cuptor sau în autoclavă pentru întărire. În primul caz se vorbește despre „călire”, în al doilea despre „coacere”. Materialul întărit se numește plastic armat cu fibră de carbon (CFRP) sau plastic armat cu fibră de carbon (CFRP). Sau pur și simplu carbon.

Proces de fabricație

Suntem oaspeții companiei CFP Driesch din Neustadt an der Weinstrasse. Acolo îi urmărim pe specialiștii în fabricarea pieselor din carbon. Mai întâi covoarele pre-tratate sunt tăiate la dimensiune.

Curățarea matriței

Curățarea matriței.

După curățarea matriței, martorul este așezat în el.

Inserarea covoarelor fără riduri

Covoarele trebuie introduse fără cute.

Lucrătorii trebuie să se asigure că rogojinile sunt introduse fără pliuri.

Sac de vid

Agenții de legare în exces sunt eliminați din piese.

Punga de vid elimină excesul de agent de legare din piese în timpul coacerii.

Autoclave

Părțile sunt coapte în autoclavă.

Părțile sunt coapte în autoclavă sub presiune și la temperaturi ridicate.

Desprindeți componenta din matriță

Componenta este eliberată din matriță.

După coacere, componenta este eliberată din matriță.

Post tratament cu centură și șlefuitor excentric

Un angajat taie marginile proeminente.

Acesta este urmat de post-tratament cu centură și șlefuitor excentric. Un angajat taie marginile proeminente, debavurează piesa și o pregătește pentru vopsire. Masca îi oferă omului aer proaspăt.

a picta

Ultimul pas: pictura.

Ultimul pas este pictarea - mai ales cu vopsea limpede, uneori cu vopsea colorată. Sau ca o combinație.

Utilizări

Pentru tobe de eșapament, producătorii fie lucrează cu fibră de carbon peste tot, fie dau pieselor un strat de fibră de carbon.

Mănuși sport

Inserțiile din carbon sunt adesea folosite în mănușile sportive.

Branțurile din carbon sunt populare în mănușile sportive. Testele de impact au confirmat un efect protector crescut.

Căști

Shark, X-Lite, Shoei & Co. - majoritatea producătorilor majori de căști au acum căști din carbon în gama lor de produse.

Majoritatea producătorilor majori de căști oferă acum protecție a capului din carbon.

Ghidon

Ghidonele sunt fabricate din aluminiu la interior, dar sunt decorate cu carbon la exterior.

Prea fragil ca o parte din carbon pur. Prin urmare, astfel de ghidon sunt fabricate din aluminiu la interior și sunt decorate cu carbon.

biciclete

Deosebit de exclusiv: roți din carbon.

Roțile din țesătura fină sunt deosebit de exclusive. Cu toate acestea, la testele de conducere, stabilitatea bicicletelor a suferit uneori.

Interviu cu Julius Ilmberger

„Uneori există pe piață calități inferioare camuflate foarte bine. Nu este ușor pentru laici să facă diferența între ei. "

Julius Ilmberger este proprietarul companiei Ilmberger Carbonparts din Oberhaching, lângă München. Fostul pilot a fost întotdeauna fascinat de carbon și a fondat compania în 1990. În interviul PS, specialistul explică tot ce trebuie să știți despre materialul negru, ușor și elegant.

Care sunt celelalte avantaje ale carbonului în afară de reducerea greutății?

Datorită designului său structural, carbonul este foarte stabil. Prin urmare, nu se rupe la fel de repede ca, de exemplu, plasticul armat cu fibră de sticlă sau GRP pe scurt. Rezistența carbonului protejează foarte bine părțile subiacente. În plus, riscul ca piesele motorului sau ale cadrului să fie deteriorate în caz de cădere este mult mai mic.

În afară de preț, ce vorbește împotriva pieselor de șasiu, cum ar fi cadrele sau brațele oscilante din carbon?

În esență, carbonul poate fi supus doar presiunii sau tensiunii. Prin urmare, este extrem de important ca straturile laminate să fie așezate în anumite direcții unul față de celălalt la asamblarea pieselor pentru a atinge rezistența dorită. Când vine vorba de piesele șasiului, carbonul se comportă complet diferit față de aluminiu sau oțel, astfel încât flexibilitatea cadrului sau a brațului oscilant, care este uneori dorită, se schimbă semnificativ. Prin urmare, astfel de piese nu pot fi pur și simplu înlocuite și fabricate din carbon. Dar există rame pentru motociclete din carbon care funcționează excelent.

Dacă vă uitați atent, veți observa diferite modele în părțile din carbon. Cum se face?

Covoarele din carbon sunt țesute în două moduri: sârmă și țesătură simplă. Ele diferă ușor în ceea ce privește rezistența la tracțiune, dar acest lucru este neglijabil. Pe lângă pânza și țesătura de sârmă, se face distincție și între grame. Aceasta indică apoi dimensiunea și lățimea firelor țesute. Fabricarea pieselor accesorii utilizează în principal sârmă sau pânză.

Cum sunt procesate în continuare covorașele? Există proceduri diferite?

O distincție de bază se face între laminarea umedă și utilizarea așa-numitelor covorase prepreg. În primul caz, covorașele sunt înmuiate în rășină cu puțin timp înainte de prelucrare și plasate într-o matriță. Apoi forma se usucă într-un cuptor obișnuit la aproximativ 50 de grade. Eu numesc asta recoacere. Dacă este implementată corect, această metodă oferă rezultate vizuale decente. Cu toate acestea, nu atinge rigiditatea și stabilitatea ridicată care se obține la coacerea într-o autoclavă. În plus, laminatele umede nu pot fi vopsite atât de bine din cauza calității lor scăzute a suprafeței, a aerului și a incluziunilor de rășină. În unele cazuri, producătorii lucrează și cu tehnologia presei. Țesătura este presată în matriță cu o ștampilă. Cu excepția acestei diferențe, procesul corespunde laminării umede - cu aceleași dezavantaje. Utilizarea covorașelor prepreg (prepreg = "fibre preimpregnatet", în limba engleză: pre-impregnated fibres, Red.), Pe de altă parte, garantează o proporție constant scăzută de agenți de legare, deoarece sunt produși de mașină. Ca urmare, componentele sunt foarte stabile dimensional și au o stabilitate clar definită.

Acest capac al rezervorului are ambele tipuri de țesătură de carbon: țesătură de sârmă la exterior, țesătură simplă la interior.

Trebuie să mai fie laminate din nou covorașele prepreg? Și nu se întăresc singuri în timp?

Covorașele din carbon Prepreg conțin deja lianți necesari și nu mai trebuie să fie îmbibate cu rășină sau altele asemenea, ca în trecut sau cu laminate umede. În funcție de tipul de aplicare, folosim diferite țesături prepreg cu rezistență diferită la temperatură și temperaturi și timpi de întărire diferiți. Țesătura Prepreg trebuie coaptă pentru a se vindeca. Dar ar trebui să-l procesați într-o anumită perioadă de timp, altfel va fi inutilizabil.

Ați menționat autoclavul înainte când a venit vorba de procesare. Ce este exact asta?

O autoclavă este un recipient sub presiune etanș la gaz, în care părțile sunt coapte sub presiune și la temperaturi ridicate.

Care este avantajul acestei metode?

Datorită suprapresiunii, țesătura este presată mai puternic în matriță, ceea ce înseamnă că straturile individuale de laminat sunt mai puternic conectate între ele. Acest lucru face ca piesele să fie mult mai stabile decât dacă ar fi pur și simplu așezate una peste alta. În plus, piesele realizate în autoclavă își păstrează rezistența și nu devin moi. La laminatele umede, acest lucru se poate întâmpla atunci când sunt încălzite, de exemplu prin expunerea la lumina soarelui.

Ce presiune și ce temperaturi există într-o autoclavă?

Vă rugăm să înțelegeți că nu putem furniza informații precise. Dar o autoclavă funcționează de obicei cu o presiune de până la 10 bari la o temperatură de până la 250 de grade. Cu toate acestea, aceste valori limită nu trebuie atinse cu tehnologia prepreg.

Înainte de coacere în autoclavă, piesele sunt ambalate în pungi de vid. De ce este necesar?

Aspirarea constantă creează o anumită presiune negativă în sac. Aceasta elimină excesul de agent de legare din piese. Prea mult agent de legare și rășină perturbă stabilitatea carbonului. Prin urmare, numai o cantitate prestabilită ar trebui să rămână în componentă.

De ce folosiți matrițe din aluminiu prelucrate CNC?

Deși matrițele din aluminiu sunt foarte costisitoare de fabricat, au avantajul că practic nu se uzează și garantează o calitate consecventă a componentelor. Matrițele din CFRP speciale sunt posibile fără probleme, dar, din păcate, au o durată de viață foarte limitată și se uzează foarte mult.

Cu cât o componentă trebuie să fie mai stabilă, cu atât mai multe straturi are nevoie în mod logic. Dar din câte straturi este format, de exemplu, panoul lateral al unei mașini super sport?

Nu există un răspuns general la această întrebare. Numărul de straturi depinde de zonă. Suprafețele care prezintă un risc deosebit de cădere sau supuse unor sarcini mari pot avea cinci sau șase straturi. În timp ce unul sau două straturi pot fi suficiente în alte zone.

Cum recunoaște profanul piese din carbon de înaltă calitate?

Este posibil ca diferențierea să nu fie ușoară pentru laici, deoarece există uneori calități inferioare camuflate foarte bine. Părțile de carbon de înaltă calitate sunt în mod inerent foarte stabile și pot fi deformate numai cu mare dificultate în raport cu rezistența și greutatea lor. Laminatele umede pot fi recunoscute după suprafața lor. La o inspecție mai atentă, există multe micro-găuri mici. Există, de asemenea, pe piață numeroase piese laminate umede care au fost deja acoperite cu lac transparent. Dar sunt relativ grele datorită numeroaselor straturi de vopsea. După cum sa menționat, laminatele umede devin moi și atunci când sunt încălzite.

În unele cazuri, piesele din GRP sunt acoperite cu un covor din fibră de carbon. Cu toate acestea, în starea instalată, este dificil să se facă distincția de părțile reale din carbon, nu?

Este adevărat. Deoarece în astfel de cazuri numai stratul superior este de obicei realizat din carbon, structura GRP poate fi văzută clar în interior. Chiar dacă este de culoare neagră. În plus, astfel de piese mixte sunt de obicei foarte instabile. Se pot distinge de piesele reale din fibră de carbon prin simpla apăsare a suprafeței. Părțile realizate în întregime din carbon au, de asemenea, structura tipică la interior. Cu toate acestea, arată puțin diferit decât la suprafață.

Compania dvs. folosește acoperirea cu pulbere ca sigiliu. De ce nu lucrezi cu vopsea spray?

Acoperirea din plastic a pieselor din carbon nu este standardul obișnuit. De regulă, dacă este deloc, se folosește doar un strat transparent. Acoperirea noastră din plastic arată similar cu lacul subțire limpede, dar îl depășește considerabil din punct de vedere al stabilității și rezistenței la zgârieturi. Am dovedit protecția sporită împotriva zgârieturilor și a luminii UV. Adesea, complet nevopsit, sunt oferite pe piață numai piese lustruite.

Compania dvs. se bucură de o reputație de primă clasă în scenă și, conform propriilor declarații, conduce pe plan internațional cu produsele sale din carbon. Cât de mare este unriscați cota de piață în procente?

Suntem activi în multe domenii diferite. Prin urmare, este destul de dificil să speculăm cu privire la cota de piață.