Szénszálas hibrid anyag, nemcsak a megjelenés miatt! Pontosan mi a legjobb módja az aramid szén, üvegszén és fém szálak közötti választásnak

Szénszálas hibrid anyag, nemcsak a megjelenés miatt! Pontosan mi a legjobb módja az aramid szén, üvegszén és fém szálak közötti választásnak

A szénszálas anyag régóta ismeretlen fogalom az ipar és a sport modern világában, ahol extrém teljesítményre törekszenek. De észrevette már, hogy a szénszálas anyag nem mindig fekete? Az összefonódó sárga és ezüst szálak nemcsak a „kinézetből” adódnak, hanem a mérnökök varázslatát is jelentik, akik kövekből aranyat varázsolnak. Ma alaposan megismerjük a szénszálas kevert anyagok családjának három csillagát: aramid-szénszálas, üveg-szénszálas, fémhuzal (hőálló PET), hogy lássuk, milyen képességeik vannak.

Miért fonják össze különböző szálakat?

A tiszta szénszálas anyagnak kiváló tulajdonságai vannak: nagy szilárdság, magas modulus, kis súly, de saját „Achilles-ínje” is van: rideg, gyenge ütésállóság, vezető (bizonyos esetekben hátrány), magas költség.
A hibrid technológia alapelve az, hogy „vegyük ki a legjobbat a rosszból”. Szénszálat más, eltérő tulajdonságú szálakkal ötvözve olyan „1+1>2” kompozit anyag jön létre, amely megfelel a specifikus és összetett alkalmazások igényeinek.

Három fő fajta kevert szövet

Szénszál-keverék szövet Kevlarral (szénszál + Kevlar szál)

Alapjellemzők: Az „erős” és „tartós” aranykombinációja. A szénszál rendkívül magas húzószilárdságot és merevséget biztosít, míg az aromás poliamid szál (közismerten „Kevlar”) kiváló ütésállósággal és törésálló keménységgel ruházza fel az anyagot, így megoldva a tisztán szénszálból készült anyag ridegségének problémáját; súlya csupán az acél ötöde, miközben szilárdsága az acéléhoz képest 3–5-szörös; kiváló kémiai korrózió- és fáradásállósággal rendelkezik.
Fő különbség: más hibrid szövetekhez képest az aromás szénszálas szövet fő előnye az „ütközésállóság + magas szívósság”, nagyobb szakadási nyúlás (kb. 2,5–3,0%, szemben a tiszta szénszálas szövet 1,5–2,0%-ával), és nem omlanak össze könnyen külső erőhatásra.

Szénszálas kompozit üvegszál erősítéssel (szénszál + üvegszál)

Alapjellemzők: a költséghatékonyság királya, kiegyensúlyozott szilárdság és gazdaságosság. A szénszál biztosítja a szerkezeti merevséget és teherbírást, az üvegszál csökkenti a költségeket (ára csak a szénszál árának harmada-kétharmada), miközben növeli az anyag korrózióállóságát; húzószilárdsága kissé alacsonyabb, mint az aramidszálas szöveté, de elegendő a legtöbb polgári alkalmazáshoz; jobb fényáteresztés (átlátszó kompozitokhoz is használható), egyszerű feldolgozás, alkalmas kézi rétegeltetésre, formázásra és egyéb gyártási eljárásokra.

Fő különbség: a „alacsony költség” kiemelése, enyhén gyengébb ütésállóság az aramid szénszálas anyaggal összehasonlítva, de több mint 40%-kal nagyobb szilárdság a tiszta üvegszálas anyaghoz képest.

Fémfonallal átitatott szénszálas anyag (szénszál + PET fonál)

Alapjellemzők: esztétikai megközelítés, a szénszálas szerkezeti szilárdság és könnyűség megtartása. A fémfonalak (valójában hőálló PET) növelik az elhasználódási ellenállást is; merevsége közel áll a tiszta szénszálas anyagéhoz, eltérő látványhatást nyújtva, elsősorban külső alkatrészekhez, például piqué ütőfelületekhez és horgászbot markolatokhoz használják.

Fő különbség: a Kevlarral kevert szénszálas anyaggal és az üvegszálas anyaggal kevert szénszálas anyaggal való alapvető különbség a „látványbeli bővítésben” rejlik, nem csupán a szilárdság vagy költség optimalizálásában.

Gyors választási útmutató

Hogy gyors áttekintést kapjon, készítettünk egy egyszerű összehasonlító táblázatot: