Vystuženie uhlíkovými vláknami, ako už názov napovedá, je nový typ konštrukčného materiálu vyrobeného z uhlíkového vlákna „kráľa nových materiálov“, ktoré sa spája so živicou pomocou špeciálneho procesu pultrúzie. Hustota tohto kompozitného materiálu z uhlíkových vlákien je len 1/7 až 1/5 hustoty ocele, ale jeho vlastná pevnosť je viac ako 10 až 15-krát väčšia ako pevnosť oceľových tyčí.
Tototyč z uhlíkových vlákien, ktorý vyzerá ako oceľové tyče, ale prevyšuje ich, je široko používaný v stavebníctve, námornom inžinierstve, mostnom inžinierstve a iných oblastiach vďaka svojim výhodám nízkej hmotnosti, odolnosti proti korózii a odolnosti proti únave. Môže zdvihnúť most alebo posilniť mestský múr; je vhodný do náhorných oblastí a morského prostredia... Ako majú tyčinky z uhlíkových vlákien také „superschopnosti“?
Ako vyrobiť výstuž z uhlíkových vlákien?
Rebrá z uhlíkových vlákien majú tvar tyče-kompozitné materiály vystužené uhlíkovými vláknamiktoré sú tvorené použitím kontinuálnych uhlíkových vlákien ako výstužných materiálov a živicovej matrice pomocou vhodného lisovacieho procesu.
Spomedzi nich je hlavnou nosnou časťou-uhlíkové vlákno a pevnosť v ťahu a modul v ťahu uhlíkových vlákien majú rozhodujúci vplyv na pevnosť a priehyb uhlíkových rebier. Úlohou živicovej matrice je spájať multifilamenty z uhlíkových vlákien do zväzkov, aby spolu niesli silu, čo hrá určitú úlohu v pozdĺžnych ťahových a kompresných vlastnostiach rebier a určuje odolnosť produktu voči vlhkosti a teplu.
Aké sú vlastnosti vystuženia uhlíkovými vláknami?
Výstuž z uhlíkových vlákien má výhody vysokej pevnosti, nízkej hmotnosti, odolnosti proti korózii a odolnosti proti únave. Maximálna pevnosť v ťahu je viac ako 3000 MPa a relatívna hustota je len 1/5 hustoty oceľových tyčí. Odolnosť proti únave je výrazne lepšia ako u oceľových tyčí. Má vynikajúcu odolnosť proti chemickej korózii v drsnom prostredí, ako sú kyseliny, zásady, soľ a vlhkosť. Charakteristiky tlmenia vibrácií vláknitej výstuže sú lepšie ako charakteristiky ocele a absorpcia energie a účinky znižovania nárazov sú lepšie.
Oduhlíkové vláknona vystuženie uhlíkovými vláknami
Šľachy z uhlíkových vlákien sú vo všeobecnosti tvorené pultrúziou. Pultrúzia označuje výrobný proces výroby súvislých dĺžok vlákien-vystužených polymérov s konštantným prierezom-. Proces spočíva v odvádzaní uhlíkových vlákien z cievkovnice, zhromažďovaní vlákien do zväzkov podľa tvaru matrice pomocou vodiacej dosky priadze a ich vedení do živicového kúpeľa nádrže na lepidlo.
Uhlíkové vlákno pravidelne prechádza nádržou na lepidlo. Živica v nádrži na lepidlo úplne infiltruje výstužné vlákno a živica infiltrovaná na povrchu vlákna sa rovnomerne vytlačí cez vnútorné komponenty nádrže na lepidlo a potom vstúpi do tvarovacej formy. Prebytočná živica sa vytlačí v predtvarovacej forme a potom vstupuje do vyhrievanej formovacej formy. Vo vyhriatej forme sa živica postupne zahrieva a tuhne a vytvára okrúhlu tyčinku s rovnakým priemerom podľa tvaru formy. Forma je vo všeobecnosti vybavená vyhrievaným post{5}}vytvrdzovacím boxom na zlepšenie stupňa vytvrdzovania a komplexného výkonu rebier z uhlíkových vlákien.
Vytvrdená výstuž z uhlíkových vlákien sa vytiahne ťažným zariadením a nareže sa na požadovanú dĺžku alebo sa navinie na kotúč.
