كيف تصنع أنابيب ألياف الكربون

أنابيب ألياف الكربون مثالية لكل من الهواة والمحترفين. باستخدام جمود ألياف الكربون، يمكن استخدام هيكل أنبوبي صلب للغاية وخفيف الوزن في مجموعة واسعة من التطبيقات.

ألياف كربونيه يمكن للأنابيب أن تحل محل الفولاذ ، ولكن في أغلب الأحيان يتم استبدال الألمنيوم. في كثير من الحالات ، يمكن أن يزن أنبوب ألياف الكربون 1/3 من أنبوب الألومنيوم ولا يزال له نفس خصائص القوة أو أفضل. وبسبب هذا ، غالبًا ما توجد الأنابيب المقواة بألياف الكربون في التطبيقات خفيفة الوزن أمر بالغ الأهمية ، مثل الفضاء ، وسيارات السباق ، والرياضات الترفيهية.

الأشكال الأكثر شيوعًا للأنبوب الجانبي من ألياف الكربون هي المربعات والمستطيلات والدائرية. يشار إلى التشكيلات الجانبية المستطيلة والمربعة عادة باسم "الحزمة الصندوقية". توفر حزم صندوق ألياف الكربون صلابة ممتازة للهيكل ومحاكاة شعاعين متوازيين I.

أي تطبيق يكون فيه الوزن مهمًا ، فإن التحول إلى ألياف الكربون سيكون مفيدًا. فيما يلي بعض الاستخدامات الأكثر شيوعًا لأنابيب ألياف الكربون:

• الحزم والقطع الفضائية
• المكونات الهيكلية للفورمولا 1
• مهاوي السهم
• أنابيب دراجات
• مجاذيف كاياك

قد يكون من الصعب تصنيع الهياكل المركبة المجوفة. هذا لأن الضغط يحتاج إلى تطبيقه على كل من الجانب الداخلي والخارجي للرقائق. في كثير من الأحيان ، يتم تصنيع أنابيب ألياف الكربون ذات التشكيل الجانبي المستمر إما عن طريق اللب أو لف الفتيل.

الأنابيب المسننة هي الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتصنيع مستمر مركب مظهر. عند تحريك أنبوب مجوف ، يلزم "شياق عائم". يتم تثبيت قضيب فولاذ مطلي بالكروم في مكانه على جانب القالب حيث تدخل المواد الخام. جهاز التثبيت بعيد بما فيه الكفاية ولا يتداخل مع الألياف المشربة لأنها تدخل القالب.

ستحدد المساحة بين الشياق والقالب سمك جدار أنبوب ألياف الكربون.

تسمح أنابيب ألياف الكربون النابضة بإنتاج الأنابيب بأي طول تقريبًا. نقل الأنبوب بشكل عام هو تقييد الطول. في اللب ، معظم الألياف ستدير اتجاه الأنبوب. هذا يخلق أنبوبًا مع وجود قدر كبير من الصلابة ، ولكن ليس قوة طارة كبيرة ، أو قوة عبر الاتجاه.

لزيادة القوة والخصائص في جميع الاتجاهات ، يعد لف الفتيلة طريقة فعالة في تصنيع أنابيب ألياف الكربون. أنابيب الجرح الشعيرة فعالة من حيث التكلفة ولها خصائص ممتازة ، ومع ذلك ، فإن القيد الأكبر يعتمد على طول آلة اللف.

على الرغم من أن الأكثر شيوعًا ، إلا أن Pultrusion ولف الخيوط ليست الطريقة الوحيدة لتصنيع أنابيب ألياف الكربون. صب المثانة ، صب الضغط ، ضخ الفراغ ، ومعالجة الأوتوكلاف كلها طرق لتصنيع أنابيب ألياف الكربون. لكل منها مزاياه وعيوبه كذلك.