01 مزایای لوله فیبر کربن
در سالهای اخیر، لولههای فیبر کربنی در بسیاری از زمینهها مانند خودرو، اتوماسیون و روباتهای صنعتی محبوبیت بیشتری پیدا کردهاند. چه چیزی آنها را در رقابت فلزاتی مانند آلومینیوم یا تیتانیوم برجسته می کند؟
لوله فیبر کربنی دارای استحکام کششی کافی برای جایگزینی فولاد، تیتانیوم یا آلومینیوم در کاربردهایی است که وزن یک عامل مهم است. تحت همین استحکام، چگالی کامپوزیت فیبر کربن یک سوم چگالی فولاد است. آنها همچنین مقاوم در برابر خوردگی هستند، می توانند دماهای بالا را تحمل کنند و حداقل انبساط حرارتی دارند. با توجه به طراحی خاص لوله فیبر کربن، می تواند سفت یا انعطاف پذیر باشد.
مزایای اصلی لوله فیبر کربن عبارتند از:
l استحکام و سفتی بالا
l مقاومت در برابر خستگی عالی
l پایداری ابعادی: CTE پایین (ضریب انبساط حرارتی)
l مقاومت در برابر خوردگی
l شفافیت اشعه ایکس-
2 نوع لوله فیبر کربن
لوله های فیبر کربن را می توان برای جهت دهی لایه فیبر در زوایای مختلف طراحی کرد تا برای کاربردهای خاص مناسب باشد. به عنوان مثال، لوله فیبر کربن با 0درجهلایه لایه سازی ساختاری دارای الیافی است که در یک جهت مرتب شده اند که می تواند به استحکام و سختی خطی دست یابد. آنها می توانند در برابر خم شدن مقاومت کنند، اما در صورت ضربه خوردن به راحتی خرد می شوند. بنابراین معمولاً برای سازه های نگهدارنده استفاده می شوند. لوله های فیبر کربن با 0درجه/ 90 درجهلایهبندیهای ساختاری دارای الیافی هستند که در هر دو جهت برای مقاومت بهتر در برابر اکستروژن و اعوجاج نسبت به لولههای با 0 در یک راستا قرار دارند.درجهلمینیت های ساختاری
لولههای فیبر کربن را میتوان سفارشی کرد. بنابراین، با استفاده از{0}فناوری پیشرفته و پیشرفتهترین فناوری، میتوان لولههایی با اشکال مختلف تهیه کرد که عمدتاً شامل موارد زیر است:
l لوله فیبر کربن مربعی
l لوله فیبر کربن مستطیلی
l لوله فیبر کربن شش ضلعی
l لوله فیبر کربن بیضی شکل
l لوله فیبر کربن مخروطی (قطر یک انتهای آن کوچکتر از انتهای دیگر است)
03 پردازش لوله فیبر کربن
با توجه به روش پردازش، لوله های فیبر کربن را می توان به: لوله فیبر کربنی پیش آغشته به زخم، لوله فیبر کربن بافته شده، لوله فیبر کربن pultruded و غیره تقسیم کرد.
سیم پیچی لوله فیبر کربنی پیش آماده:
سیم پیچی لوله فیبر کربنی پیش آغشته شده با پیچاندن پارچه جناغی چند لایه یا پیش آغشته الیاف کربن پارچه یک طرفه روی قالب فلزی و سپس پخت در دمای بالا ساخته می شود. این نوع لوله فیبر کربنی برای کاربردهایی که به بالاترین سفتی خمشی و کمترین وزن نیاز دارند، مانند اتوماسیون، ربات ها، میله های تلسکوپی و قطعات پهپاد بسیار مناسب است. علاوه بر این، این بوبینهای بلند میتوانند الیاف کربن با مدول بالا و مدول بسیار{1}}و همچنین پارچههای بیرونی مانند پارچههای کولار رنگی را انتخاب کنند.
لوله فیبر کربن بافته شده:
لوله فیبر کربن بافته شده از پارچه بافته فیبر کربن و پارچه یک طرفه تشکیل شده است. آنها خواص پیچشی و مقاومت فشاری عالی دارند و برای کاربردهای با گشتاور بالا ایده آل هستند. این لوله های کربنی گرد، مستطیلی و مربعی هستند که می توانند به صورت محوری بهینه شوند یا از فیبر کربن با مدول بالاتر برای افزایش سفتی خمشی ساخته شوند.
لوله فیبر کربن پالترود شده:
It با استفاده از فیبر کربن (بیشتر مشخصات 12K) و رزین اپوکسی / رزین وینیل از طریق فرآیند قالب گیری پالتروژن تهیه می شود. لوله فیبر کربن pultruded دارای مشخصات مختلفی مانند مربع، دایره و مستطیل می باشد. نمودار شماتیک محصول در شکل زیر نشان داده شده است.
04 کاربرد معمولی لوله فیبر کربن
لوله فیبر کربن به طور گسترده ای در زمینه صنعت خودرو و دوچرخه استفاده می شود. هنگامی که لوله فیبر کربن در خودرو، موتور سیکلت و دوچرخه استفاده می شود، می تواند وزن را کاهش دهد. کاربردهای اصلی عبارتند از: سیستم اگزوز دوچرخه اسپرت یا ماشین مسابقه ای، سیستم تعلیق خودروی اسپرت با فنر تعلیق فیبر کربنی، قطعات مسابقه ای مانند کالیپر ترمز فیبر کربنی یا دیسک ترمز فیبر کربنی، ماشین مسابقه سبک و قاب دوچرخه کوهستان و غیره.
سایر کاربردهای رایج لوله های فیبر کربنی عبارتند از:
l تیرها و اسپارهای هوافضا
l تلسکوپ
l رباتیک
l محور پیکان
l پارو کایاک
l مدل ریموت کنترل
l Yacht
