אתה באמת מבין בסיבי פחמן?

כבר במלחמת וייטנאם, מוקשים יבשתיים היו עשויים מסיבי פחמן, ועשר שנים לאחר מכן, פורמולה 1 החלה להשתמש בסיבי פחמן, ולאחר עשור נוסף, סיבי פחמן משמשים לאופניים. ההיסטוריה של סיבי פחמן היא ארוכת טווח, אבל האם אתם באמת יודעים אותה?

בד סיבי פחמן
קודם כל, אנחנו מכירים את בד סיבי הפחמן, סיבי פחמן הם מאוד דקים קלים, לפני השימוש בהם, אנחנו צריכים לארוג את הסיבים האלה לבד, שהוא גם בד סיבי פחמן.


בד חד כיווני (UD, חד כיווני)
הרבה אנשים חושבים שבד חד-כיווני זה רע וזול, אבל זה בכלל לא ככה. סיבי פחמן הוא חבורה של חבורה, סיבי פחמן בכיוון אחד ברצף, הם בד חד-כיווני. זוהי פשוט הדרך בה סיבי פחמן מסודרים ואין לזה שום קשר לאיכות חומר סיבי הפחמן עצמו. בד חד-כיווני פופולרי יותר בשלדת אופניים, החוזק לאורך כיוון סידור סיבי הפחמן גבוה יותר. חלקים רבים בשלדת האופניים נמצאים תחת כוח מכיוונים שונים, כך שמיקומים אלה חזקים יותר כאשר הם עשויים מבד חד-כיווני.

בד ארוג
בדרך כלל, בדים ארוגים מחולקים למספר סוגים, כגון 1K, 3K, 12K, 1K פירושו ש-1000 סיבי פחמן מורכבים מחלק אחד, ולאחר מכן נארגים; 3K הוא 3000, 12K הוא 12000, קל מאוד להבנה.

מודולוס
במובן מסוים, מודולוס הוא קשיות, המודולוס יכול לעתים קרובות לגרום לנו לחשוב על קלים וחזקים יותר. ככל שהמודולוס גבוה יותר, כך מידת העיוות המתרחשת כאשר היא נמוכה יותרסיבי פחמןמושפע מכוחות חיצוניים. אבל עיצוב המסגרת בפועל ישלב גם גורמים אחרים, כגון נוחות.

חוזק מתיחה
זוהי היכולת של חומר או מבנה לעמוד בעומסים הנוטים להתארך, ולא בעומס דחיסה, והעומס שהוא נושא נוטה להקטין את הגודל. במילים אחרות, חוזק מתיחה מתנגד למתיחות (מתפרק), בעוד שחוזק דחיסה מתנגד לדחיסה (דחיפה יחד).

שְׂרָף
לסיבים פחמן יש חוזק מועט עד שהם מצופים בשרף, וניתן בקלות לקרוע 3000 סיבי פחמן בידיים. אבל ציפוי באמצעות ריפוי שרף הופך לנוקשה יותר מברזל ופלדה. ישנן שתי שיטות לציפוי שרף, האחת נקראת Prepreg והשנייה היא שיטה נפוצה. טבילה מוקדמת היא ציפוי מוקדם בשרף לפני שבד הפחמן מודבק לתבנית; השיטה הנפוצה היא שהשרף מצופה בעת יישום בד הפחמן. שימור בד prepreg צריך להתבצע בטמפרטורה נמוכה, בעוד שהריפוי דורש טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, כך שלמוצרי סיבי הפחמן יהיה חוזק גבוה יותר.