Włókno węglowe. Kosmiczna technologia w motoryzacji

(mm/ip)
Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65 procent struktury nadwozia. W ten sposób udało się uzyskać masę pojazdu o 100 kg mniejszą, niż w przypadku konwencjonalnej struktury metalowej / Fot. Lexus
Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65 procent struktury nadwozia. W ten sposób udało się uzyskać masę pojazdu o 100 kg mniejszą, niż w przypadku konwencjonalnej struktury metalowej / Fot. Lexus
Udostępnij:
Konstruktorzy samochodów coraz chętniej sięgają po zaawansowane materiały, w tym włókna węglowe. Co to za materiały i czym się wyróżniają?
Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65
Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65 procent struktury nadwozia. W ten sposób udało się uzyskać masę pojazdu o 100 kg mniejszą, niż w przypadku konwencjonalnej struktury metalowej / Fot. Lexus

Kompozyty zbrojone włóknem węglowym, czyli Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) – bo tak brzmi prawidłowa nazwa materiałów określanych skrótowo słowem carbon – to materiały stworzone z myślą o przemyśle lotniczym i kosmicznym. Ich podstawową zaletą jest wielka wytrzymałość przy małej masie. Włókno węglowe ma wytrzymałość na rozciąganie ponad czterokrotnie większą od najlepszej stali, jest jednak bardzo giętkie, więc dla zapewnienia wymaganej sztywności łączy się je z twardymi żywicami syntetycznymi, na przykład epoksydowymi. Włókna węglowe, a właściwie wykonana z nich wielowarstwowa tkanina, pełnią wówczas rolę zbrojenia, a spajająca je żywica nadaje kompozytowym elementom pożądany, trwały kształt.

Elementy kompozytowe wykonuje się w foremnikach, stanowiących negatyw kształtu wytwarzanego przedmiotu, z użyciem jednego z kilku podstawowych sposobów. Najprostszy to laminowanie, polegające na układaniu kolejnych warstw tkaniny (węglowej, kevlarowej, szklanej itp.) i ręcznym przesycaniu ich żywicą zmieszaną z utwardzaczem. Wadą tej metody jest ograniczenie czasem twardnienia żywicy, powodujące pośpiech sprzyjający błędom wykonania.

Zobacz także: Memy po zwolnieniu Jose Mourinho z Chelsea Londyn [GALERIA]

Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65
Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65 procent struktury nadwozia. W ten sposób udało się uzyskać masę pojazdu o 100 kg mniejszą, niż w przypadku konwencjonalnej struktury metalowej / Fot. Lexus

Drugi sposób to wykorzystanie tzw. prepregów (preimpregnatów), czyli wielu warstw tkaniny wstępnie przesyconych żywicą. Trzecia metoda, zwana RTM (Resin Transfer Molding) polega na ciśnieniowym wypełnianiu żywicą foremnika zwierającego uprzednio ułożoną tkaninę. I wreszcie czwarty sposób, C-SMC (Carbon Fiber Reinforced Sheet Molding Compound), to wtryskiwanie żywicy zmieszanej z drobno pociętymi włóknami do formy – prostota i szybkość tej ostatniej jest okupiona niższą wytrzymałością wykonanych z jej użyciem elementów. Dla ostatecznego utwardzenia żywicy elementy wymagają kilku godzin wygrzewania w temperaturze rzędu 180 stopni Celsjusza. Końcowy etap obróbki to szlifowanie krawędzi, wiercenie otworów montażowych itd.

Modelem, w którym na największą skalę zastosowano kompozyty węglowe, był sportowy supersamochód Lexus LFA, w którym z materiałów tych wykonano aż 65 procent struktury nadwozia. W ten sposób udało się uzyskać masę pojazdu o 100 kg mniejszą, niż w przypadku konwencjonalnej struktury metalowej. Główną ramę kabiny wytworzono korzystając z prepregów, tunel wału napędowego, panele podłogi, dach i pokrywę silnika wykonano metodą RTM, a tylne słupki i tylną część podłogi – metodą C-SMC.

Doświadczenia zgromadzone podczas produkcji modelu LFA zaprocentowały przy wdrażaniu kolejnych modeli, pozwalając ograniczyć masę elementów położonych powyżej środka ciężkości pojazdu, co korzystnie wpływa na jego stabilność. Dziś wykonany z kompozytów węglowych dach, maskę i spojler możemy zobaczyć np. w sportowym Lexusie RC F Carbon.

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Motocyklista niemal potrącił dziewczynkę na przejściu dla pieszych

Wideo

Komentarze

Komentowanie artykułów jest możliwe wyłącznie dla zalogowanych Użytkowników. Cenimy wolność słowa i nieskrępowane dyskusje, ale serdecznie prosimy o przestrzeganie kultury osobistej, dobrych obyczajów i reguł prawa. Wszelkie wpisy, które nie są zgodne ze standardami, proszę zgłaszać do moderacji. Zaloguj się lub załóż konto

Nie hejtuj, pisz kulturalne i zgodne z prawem komentarze! Jeśli widzisz niestosowny wpis - kliknij „zgłoś nadużycie”.

Podaj powód zgłoszenia

Nikt jeszcze nie skomentował tego artykułu.
Więcej informacji na stronie głównej Motofakty
Dodaj ogłoszenie