Vyztužení uhlíkovými vlákny, jak název napovídá, je nový typ konstrukčního materiálu vyrobeného z uhlíkového vlákna „krále nových materiálů“, které je kombinováno s pryskyřicí pomocí speciálního pultruzního procesu. Hustota tohoto kompozitního materiálu z uhlíkových vláken je pouze 1/7 až 1/5 hustoty oceli, ale jeho vlastní pevnost je více než 10 až 15krát větší než u ocelových tyčí.
Tentotyč z uhlíkových vláken, který vypadá jako ocelové tyče, ale předčí je, je široce používán ve stavebnictví, námořním stavitelství, mostním stavitelství a dalších oborech díky svým výhodám nízké hmotnosti, odolnosti proti korozi a odolnosti proti únavě. Může zvednout most nebo posílit městskou zeď; je vhodný pro náhorní oblasti a mořské prostředí... Jak mají tyčinky z uhlíkových vláken takové "superschopnosti"?
Jak vyrobit výztuž z uhlíkových vláken?
Žebra z uhlíkových vláken jsou tyčového tvarukompozitní materiály vyztužené uhlíkovými vláknykteré jsou vytvořeny použitím kontinuálních uhlíkových vláken jako výztužných materiálů a pryskyřičné matrice za použití vhodného lisovacího procesu.
Mezi nimi je hlavní nosnou částí uhlíková vlákna a na pevnost a průhyb uhlíkových žeber má rozhodující vliv pevnost v tahu a modul v tahu uhlíkových vláken. Úlohou pryskyřičné matrice je spojovat multifilamenty z uhlíkových vláken do svazků, aby spolu snášely sílu, což hraje určitou roli v podélných tahových a kompresních vlastnostech žeber a určuje odolnost produktu proti vlhkosti a teplu.
Jaké jsou vlastnosti vyztužení uhlíkovými vlákny?
Výztuž z uhlíkových vláken má výhody vysoké pevnosti, nízké hmotnosti, odolnosti proti korozi a odolnosti proti únavě. Maximální pevnost v tahu je přes 3000 MPa a relativní hustota je pouze 1/5 hustoty ocelových tyčí. Odolnost proti únavě je výrazně lepší než u ocelových tyčí. Má vynikající odolnost proti chemické korozi v drsných prostředích, jako jsou kyseliny, zásady, sůl a vlhkost. Charakteristiky tlumení vibrací u vláknité výztuže jsou lepší než u oceli a absorpce energie a účinky snížení otřesů jsou lepší.
Zuhlíkové vláknona vyztužení uhlíkovými vlákny
Šlachy z uhlíkových vláken jsou obecně tvořeny pultruzí. Pultruze označuje výrobní proces výroby kontinuálních délek vlákny vyztužených polymerů s konstantním průřezem. Proces spočívá v odvedení uhlíkových vláken z cívečnice, sbírání vláken do svazků podle tvaru průvlaku pomocí vodicí desky příze a jejich vedení do pryskyřičné lázně nádrže na lepidlo.
Uhlíkové vlákno pravidelně prochází nádrží na lepidlo. Pryskyřice v nádrži na lepidlo plně infiltruje výztužné vlákno a pryskyřice infiltrovaná na povrchu vlákna je rovnoměrně protlačena vnitřními součástmi nádrže na lepidlo a poté vstupuje do tvarovací formy. Přebytečná pryskyřice je vytlačena v předtvarovací formě a poté vstupuje do vyhřívané formovací formy. V nahřáté formě se pryskyřice postupně zahřívá a tuhne a tvoří kulatou tyčinku o stejném průměru podle tvaru formy. Forma je obecně vybavena vyhřívaným boxem pro následné vytvrzování, aby se zlepšil stupeň vytvrzení a komplexní výkon žeber z uhlíkových vláken.
Vytvrzená výztuž z uhlíkových vláken se vytáhne tažným zařízením a nařeže se na požadovanou délku nebo se navine do kotouče.
