Włókno węglowe – właściwości i zastosowanie

Włókno węglowe czyli innymi słowy carbon, jest niezwykle wytrzymałym materiałem, o bardzo niskiej wadze i niebanalnym wyglądzie. Materiał ten cały czas należy traktować jako nowość na polskim i światowym rynku. Dzieje się tak, ponieważ jeszcze kilka lat temu, technika wytwarzania włókna węglowego, zarezerwowana była jedynie dla amerykańskiej armii i NASA.

Nasza firma oferuje Państwu bardzo szeroki asortyment półproduktów z włókna węglowego (karbonu), które w wielu aplikacjach zastąpią stosunkowo ciężkie metale i usprawnią pracę Państwa maszyn i urządzeń. W naszej ofercie znajdują się płyty z włókna węglowego, tuleje i rury z włókna węglowego, rury kwadratowe z włókna węglowego, pręty z włókna węglowego, i inne. Oferujemy również wykonanie detali z carbonu na zmówienia klienta.

 

włókno węglowe carbon karbon właściwości zastosowanie produkcja produkty cena dostępność

 

Czym jest włókno węglowe ?

Włókno węglowe (carbon, włókno karbonizowane) to nic innego jak włókno, które składa się praktycznie w całości z rozciągniętych struktur węglowych. Struktury węglowe są bardzo podobne chemicznie do grafitu. Zorganizowana struktura włókien węglowych sprawia, że materiał ten jest niesamowicie wytrzymały mechanicznie i przy tym nietopliwy i odporny na większość znanych człowiekowi związków chemicznych. Ogromnym plusem carbonu jest również bardzo niska waga. Zawartość węgla w włóknach grafitowych, wynosi ok. 99 % – jest to struktura bardzo dobrze wykształcona i zorientowana.

 

Właściwości carbonu

  • bardzo wysoka wytrzymałość (praktycznie 5 razy wyższa od stali)
  • doskonała przewodność energii elektrycznej – włókna węglowe doskonale przewodzą prąd
  • oryginalne produkty karbonowe są w kolorze czarnym i lekko połyskują – jest to bardzo ważna cecha, która odróżnia włókna węglowe oraz tańszych podróbek o niewiadomym składzie chemicznym
  • bardzo wysoka sztywność o module Younga na poziomie 240 Gpa – istnieje możliwość produkcji karbonu o jeszcze wyższym module Younga, nawet na poziomie 500 – 1000 Gpa (dla porównania bardzo twarda stal posiada moduł na poziomie ok. 200 Gpa)
  • bardzo niska rozszerzalność cieplna
  • niesamowicie wysoka odporność na zmęczenie materiału
  • stosunkowo niska odporność na uderzenia – aby wzmocnić carbon, dodatkowo używa się włókna kevlarowe (aramidowe)

 

włókno węglowe właściwości carbonu karbonu

Porównanie grubości pojedynczego włókna węglowego (kolor ciemny) i ludzkiego włosa (kolor jasny).

 

Zastosowanie karbonu

Włókno węglowe ze względu na swoje wyjątkowe właściwości znajduje coraz szersze zastosowanie nie tylko w przemyśle motoryzacyjnym, sportowym, morskim, itp., ale również w przemyśle. Detale wykonane z karbonu są dużo lżejsze od tych, wykonanych z tworzyw sztucznych i metali, a przy tym posiadają bardzo wysoką wytrzymałość mechaniczną, chemiczną, a także doskonałe właściwości termiczne – możliwość pracy nawet w + 2000 st. C. Poniżej przedstawiamy Państw najbardziej popularne zastosowanie włókna węglowego:

  • przemysł motoryzacyjny – do produkcji lżejszych części samochodów, np. przedniej maski, karoserii, podwozia, części ruchomych, itp.
  • przemysł morski – do produkcji części statków, do produkcji części jachtów (maszty, dodatki do żagli)
  • przemysł automotive – do produkcji lżejszych części maszyn, znacznie usprawniających pracę maszyn i urządzeń
  • przemysł hutniczny – do produkcji wysokotemperaturowych detali wykorzystywanych w maszynach hutniczych
  • przemysł przetwórstwa tworzyw sztucznych – włókno węglowe jest chętnie domieszkowane do polimerów, takich jak poliamidy, teflony, poliacetal, itp.

Jest to oczywiście wyliczenie przykładowe i jak najbardziej otwarte. Zastosowanie włókna węglowego i carbonu zwiększa się z roku na rok. Zakładamy, że w przeciągu kilku następnych lat, karbon będzie stosowany częściej niż np. tworzywa sztuczne.

 

Oferta półprodukty

Nasza firma oferuje Państwu szereg półproduktów z włókna węglowego, które w większości przypadków posiadamy dostępnych wprost z naszego magazynu. W przypadku braku którejkolwiek pozycji, oferujemy ekspresową dostawę z naszego zagranicznego magazynu.

W ciągłej sprzedaży posiadamy:

  • płyty karbonowe
  • wałki i pręty karbonowe
  • tulejki i rury karbonowe
  • rury kwadratowe z włókna węglowego
  • płyty termoplastyczne
  • płyty typu sandwich
  • rękawy węglowe
  • płaskowniki z włókna węglowego

 

płyty z włókna węglowego płyty carbonowe płyty karbonowe półprodukty wałki rury tuleje pręty

 

Cena włókna węglowego

Karbon niestety nie należy do najtańszych materiałów, ale wynagradza nam niesamowitymi właściwościami wytrzymałościowymi. W porównaniu do materiałów konwencjonalnych i tworzyw sztucznych, włókno węglowe jest nawet kilka razy droższe. W większości aplikacji, zastosowanie tego materiału w ogólnym rozrachunku okaże się jednak dużo bardziej ekonomiczne.

 

Produkcja karbonu

Oferowane półprodukty wytwarzane są metodą prepreg compression molding. Produkcja półproduktów z włókna węglowego wygląda następująco – tkaniny są przesączane żywicą termoutwardzalną, a następnie układane w prasie i zaciskane. Następne poddawane są obróbce termicznej, w której uzyskują swoje unikalne właściwości. Zaletą tej metody jest niewystępowanie pęcherzy powietrza w materiale, doskonałe właściwości wytrzymałościowe oraz możliwość powtarzalności wymiarowej.

 

Obróbka

Obróbka włókna węglowego nie należy do najbardziej skomplikowanych, ale należy pamiętać o kilku ważnych rzeczach. Do cięcia półwyrobów z włókna węglowego należy używać piły z tarczą pokrytą posypką diamentową. Dodatkowo miejsce cięcia powinno być chłodzone wodą. Jeżeli potrzebują Państwo wykonać cięcie nieprecyzyjne, można użyć do tego szlifierki kątowej. Należy pamiętać, że podczas cięcia bez chłodzenia cieczą, należy zastosować maseczkę przeciwpyłową, ponieważ cięcie będzie generowało bardzo dużo pyłu węglowego. Włókno węglowe i karbon, można również docinać waterjatem, czyli strumieniem wody po ogromnym ciśnieniem.

 

obróbka włókna szklanego carbonu karbonu detale gotowe elementy gotowe