Статьи

Материалы Новости Применение композитов Технологии

Плюсы и минусы карбона

Раздел: Материалы

Карбон (углепластик) — это углеродное волокно, пропитанное связующим, обычно эпоксидной смолой. Материал лёгкий и жёсткий, но не универсальный: у него есть слабые стороны, о которых лучше знать до того, как проектировать изделие. Мы изготавливаем трубки и пластины из углепластика; ниже — чем он хорош и чего боится.

Коротко: плюсы и минусы

ПлюсыМинусы
Малый вес при высокой жёсткостиПлохо переносит удар и точечную нагрузку
Не ржавеет и не гниётПроводит ток и вызывает коррозию алюминия при контакте
Хорошо переносит многократные нагрузкиЧёрный, поэтому сильно греется на солнце
Почти не меняет размеры при нагреве и охлажденииБез покрытия тускнеет на солнце
Свойства задаются выкладкой волокнаСтоит дороже стеклопластика и алюминия

Чем хорош карбон

  • Лёгкий и жёсткий. Плотность углепластика наших трубок — около 1,55 г/см³. Карбоновая трубка легче алюминиевой того же размера примерно в 1,7 раза.
  • Не ржавеет. Углепластик не корродирует, не боится воды и не гниёт.
  • Не «устаёт» как металл. Изделие из углепластика хорошо переносит многократно повторяющиеся нагрузки.
  • Держит размер. При нагреве и охлаждении длина карбоновой детали почти не меняется.
  • Свойства можно задать. Волокно укладывают под нагрузку: под изгиб, сжатие или кручение. Поэтому два изделия одного размера могут вести себя по-разному.

Чего боится карбон

  • Удара и точечной нагрузки. Металл от удара мнётся, карбон — трескается или расслаивается, причём повреждение не всегда видно снаружи. Тонкостенную трубку можно раздавить узким хомутом или тисками.
  • Истирания. Там, где деталь трётся о другую, верхний слой смолы постепенно стирается, а за ним и волокно.
  • Нагрева на солнце. Карбон чёрный и на солнце сильно нагревается. Если у связующего нет запаса по термостойкости, изделие может потерять жёсткость или деформироваться. Если деталь будет стоять на солнце или работать в тепле, скажите нам об этом до заказа.
  • Ультрафиолета. Эпоксидная смола без защитного покрытия со временем желтеет и теряет блеск под солнечным светом.
  • Контакта с алюминием. Карбон проводит ток, и во влажной среде в паре с ним алюминий начинает корродировать.

Ещё два обстоятельства, которые стоит учитывать. Карбон экранирует радиосигнал, поэтому рядом с антеннами его не применяют. При резке и сверлении образуется мелкая пыль — как с ней работать, рассказано в статье «Чем резать и как сверлить карбон».

Как учесть слабые стороны

  • В местах крепления ставьте широкие хомуты или вставку внутрь трубки, чтобы не раздавить стенку.
  • Там, где возможны удары, берите стенку толще или гибрид с арамидным волокном: он лучше держит удар.
  • Между карбоном и алюминием кладите изолирующую прокладку или слой клея.
  • Для детали, которая будет стоять на солнце, нужен запас по термостойкости — предупредите нас при заказе. Сверху такую деталь покрывайте лаком с защитой от ультрафиолета.
  • Места трения закрывайте накладкой или защитной лентой.

Когда лучше взять другой материал

Если нужна электрическая изоляция или радиопрозрачность, подойдёт стеклопластик: он не проводит ток и пропускает радиосигнал. Его же берут, когда малый вес не важен, а цена важна. Подробное сравнение — в статье «Карбон или стеклопластик: что выбрать».

Смотрите в каталоге

Каталог Продукции