Doska z uhlíkových vlákien je konštrukčný materiál vyrobený z kompozitného materiálu zloženého z uhlíkových vlákien a živice. Vďaka jedinečným vlastnostiam kompozitného materiálu je výsledný produkt ľahký, ale zároveň pevný a odolný.
Aby sa uhlíkové vláknité dosky dali prispôsobiť aplikáciám v rôznych oblastiach a odvetviach vrátane leteckého a kozmického priemyslu, automobilového priemyslu atď., existujú aj rôzne typy uhlíkových vlákien. V tomto článku sa bližšie pozrieme na to, kde sa uhlíkové vláknité dosky používajú a aké sú pevné v porovnaní s inými materiálmi.
V ktorých oblastiach sa budú používať panely z uhlíkových vlákien?
Dosky a plechy z uhlíkových vlákien sa dajú použiť v širokej škále odvetví vrátane automobilového, leteckého a kozmického priemyslu, výroby hudobných nástrojov, športových potrieb a zdravotníckych pomôcok.
V automobilovom priemysle sa uhlíkové vláknité dosky používajú na spevnenie automobilových komponentov, ako sú dvere, kapoty, nárazníky, blatníky a strešné lyžiny. Automobilky často používajú na výrobu týchto dielov oceľ. Oceľ je síce lacnejšia, ale oveľa ťažšia ako uhlíkové vlákno. Aby boli vozidlá, ako sú pretekárske autá, ľahšie, uhlíkové vláknité dosky sa často používajú ako náhrada za mnohé oceľové diely.
V leteckom a kozmickom priemysle sa uhlíkové vlákna používajú na výrobu komponentov lietadiel, ako sú trupové panely, riadiace plochy a konce krídel. Výsledné komponenty sú ľahké, ale zároveň robustné. Uhlíkové vlákno je v leteckom a kozmickom priemysle široko používané vďaka svojmu vynikajúcemu pomeru pevnosti k hmotnosti. Vďaka krásnemu vzhľadu je uhlíkové vlákno ideálne aj pre interiéry lietadiel.
Podobne ako konštrukčné materiály v automobilovom priemysle sa na výrobu lietadiel bežne používajú materiály ako hliník a oceľ. Komerčné letecké spoločnosti však čoraz častejšie používajú kompozity z uhlíkových vlákien na výrobu ľahších a pevnejších drakov lietadiel. Je to preto, že uhlíkové vlákno je oveľa ľahšie ako oceľ, oveľa ľahšie ako hliník, oveľa pevnejšie a možno ho tvarovať do akéhokoľvek tvaru.
Aké pevné sú panely z uhlíkových vlákien?
Pri porovnávaní uhlíkových vlákien s inými materiálmi, ako je oceľ a hliník, sa berie do úvahy množstvo vlastností. Tu sú niektoré výkonnostné metriky bežne používané na porovnanie:
- Modul pružnosti = tuhosť materiálu. Pomer napätia k deformácii v materiáli. Sklon krivky napätia a deformácie materiálu v elastickej oblasti.
- Medza pevnosti v ťahu = Maximálne namáhanie, ktoré materiál znesie pred pretrhnutím.
- Hustota = hmotnosť materiálu na jednotku objemu.
- Merná tuhosť = modul pružnosti delený hustotou materiálu, používa sa na porovnávanie materiálov s rôznou hustotou.
- Merná pevnosť v ťahu = pevnosť v ťahu delená hustotou materiálu.
Dosky z uhlíkových vlákien majú veľmi vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, čo znamená, že sú oveľa pevnejšie ako iné materiály rovnakej hmotnosti, napríklad uhlíkové vlákno má špecifickú pevnosť, ktorá je takmer 4-krát vyššia ako pevnosť hliníka, vďaka čomu sú dosky z uhlíkových vlákien ideálnym materiálom pre rôzne aplikácie, najmä keď je hmotnosť dôležitým faktorom.
Hoci uhlíkové vlákno aj oceľ sú veľmi odolné voči deformácii, oceľ má 5-krát väčšiu hustotu ako uhlíkové vlákno. Pomer hmotnosti k hmotnosti uhlíkových vlákien je takmer dvojnásobný v porovnaní s oceľou.
Stručne povedané, doska z uhlíkových vlákien je druh kompozitného materiálu s vysokou pevnosťou, nízkou hmotnosťou a všestrannosťou. V mnohých odvetviach poskytuje pomer pevnosti k hmotnosti uhlíkových vlákien významné výkonnostné výhody.
Čas uverejnenia: 13. mája 2022 
