01 süsinikkiust toru eelised
Viimastel aastatel on süsinikkiust torud muutunud üha populaarsemaks paljudes valdkondades, nagu autod, automaatika ja tööstusrobotid. Mille poolest nad eristuvad selliste metallide nagu alumiinium või titaan konkurentsis?
Süsinikkiust torul on piisavalt kõrge tõmbetugevus, et asendada teras, titaan või alumiinium rakendustes, kus kaal on oluline tegur. Sama tugevusega on süsinikkiust komposiidi tihedus üks kolmandik terase tihedusest. Samuti on need korrosioonikindlad, taluvad kõrgeid temperatuure ja neil on minimaalne soojuspaisumine. Süsinikkiust toru spetsiifilise disaini järgi võib see olla jäik või painduv.
Süsinikkiust torude peamised eelised on järgmised:
l Kõrge tugevus ja jäikus
l Suurepärane väsimuskindlus
l Mõõtmete stabiilsus: madal CTE (soojuspaisumistegur)
l Korrosioonikindlus
l röntgenikiirte läbipaistvus
2 tüüpi süsinikkiust torusid
Süsinikkiust torusid saab konstrueerida nii, et kiukiht orienteeritakse erinevate nurkade all, et muuta see konkreetseteks rakendusteks sobivaks. Näiteks süsinikkiust toru, millel on 0kraadistruktuurne lamineerimine on kiud, mis on paigutatud ühes suunas, mis võib saavutada lineaarse tugevuse ja jäikuse; Need võivad paindumisele vastu pidada, kuid kokkupõrke korral purunevad need kergesti; Seetõttu kasutatakse neid tavaliselt tugikonstruktsioonide jaoks. Süsinikkiust torud 0-gakraadi/ 90 kraadistruktuursetel laminaatidel on kiud, mis on joondatud mõlemas suunas, et need peavad paremini vastu ekstrusioonile ja moonutustele kui torudel, millel on 0kraadistruktuursed laminaadid.
Süsinikkiust torusid saab kohandada. Seetõttu saab tipptasemel{0}}tehnoloogiat ja kõige kaasaegsemat tehnoloogiat kasutades valmistada erineva kujuga torusid, sealhulgas:
l Kandiline süsinikkiust toru
l Ristkülikukujuline süsinikkiust toru
l Kuusnurkne süsinikkiust toru
l Ovaalne süsinikkiust toru
l Kooniline süsinikkiust toru (ühe otsa läbimõõt on väiksem kui teise otsa läbimõõt)
03 süsinikkiust toru töötlemine
Töötlemismeetodi järgi võib süsinikkiust torud jagada järgmisteks osadeks: keritud prepreg süsinikkiust toru, kootud süsinikkiust toru, pultrudeeritud süsinikkiust toru jne.
Ettevalmistatud süsinikkiust toru mähis:
keritud süsinikkiust toru valmistatakse mitmekihilise toimse kanga või ühesuunalise kangast süsinikkiust prepreg kerimise teel metallvormile ja kõvendamisel kõrgel temperatuuril. Seda tüüpi süsinikkiust torud sobivad väga hästi rakendusteks, mis nõuavad suurimat paindejäikust ja väikseimat kaalu, nagu automaatika, robotid, teleskoopvardad ja UAV komponendid. Lisaks saab nende pikkade poolide jaoks valida kõrge mooduliga ja üli-kõrge mooduliga süsinikkiud, aga ka pealisriie, näiteks värvilised kevlarkangad.
Põimitud süsinikkiust toru:
Põimitud süsinikkiust toru koosneb süsinikkiust põimitud kangast ja ühesuunalisest kangast. Neil on suurepärased väändeomadused ja survetugevus ning need sobivad ideaalselt suure pöördemomendiga rakendusteks. Need süsiniktorud on ümmargused, ristkülikukujulised ja ruudukujulised, mida saab paindejäikuse suurendamiseks optimeerida aksiaalselt või valmistada suurema mooduliga süsinikkiust.
Pultrudeeritud süsinikkiust toru:
It valmistatakse süsinikkiudude (enamasti 12K spetsifikatsiooniga) ja epoksüvaiku/vinüülvaiku abil pultrusioonvormimise teel. Pultrudeeritud süsinikkiust torul on erinevad spetsifikatsioonid, näiteks ruudukujuline, ümmargune ja ristkülikukujuline. Toote skemaatiline diagramm on näidatud alloleval joonisel.
04 süsinikkiust toru tüüpiline rakendus
Süsinikkiust toru kasutatakse laialdaselt autotööstuses ja jalgrattatööstuses. Kui süsinikkiust toru kasutatakse autodes, mootorratastes ja jalgratastes, võib see kaalu vähendada. Peamised kasutusalad on: sportjalgratta või võidusõiduauto väljalaskesüsteem, süsinikkiust vedrustusega sportauto vedrustussüsteem, võidusõiduosad nagu süsinikkiust pidurisadul või süsinikkiust piduriketas, kerge võidusõiduauto ja maastikuratta raam jne.
Muud süsinikkiust torude levinumad rakendused hõlmavad järgmist:
l Lennukitalad ja varred
l teleskoop
l robootika
l Noole telg
l Kajaki mõla
l Kaugjuhtimispuldi mudel
l Yacht
