Tuburile din fibră de carbon sunt ideale atât pentru pasionații, cât și pentru profesioniștii din industrie. Folosind rigiditatea fibre de carbon, o structură tubulară extrem de rigidă și ușoară poate fi utilizată într-o gamă largă de aplicații.
Fibra de carbon tuburile pot înlocui oțelul, dar cel mai des, înlocuiește aluminiu. În multe cazuri, un tub din fibră de carbon poate cântări 1/3 dintr-un tub de aluminiu și are în continuare aceleași sau mai bune caracteristici de rezistență. Din această cauză, tuburile întărite cu fibre de carbon se găsesc adesea în aplicații ușoare este crucial, cum ar fi aerospațial, mașini de curse și sporturi de agrement.
Cele mai frecvente forme de profil tubular din fibră de carbon sunt pătrate, dreptunghiuri și circulare. Profilurile dreptunghiulare și pătrate sunt denumite în mod obișnuit „grindă de cutie”. Grinzile din cutie din fibră de carbon oferă o rigiditate excelentă unei structuri și simulează două fascicule I paralele.
Aplicații pentru tuburi din fibră de carbon
Orice aplicație în care greutatea este crucială, trecerea la fibra de carbon va fi benefică. Următoarele sunt unele dintre cele mai frecvente utilizări ale tuburilor din fibră de carbon:
- Grinzi aeriene și sparse
- Componente structurale de Formula 1
- Arbori cu săgeți
- Tuburi pentru biciclete
- Palete pentru caiac
Fabricarea tuburilor din fibră de carbon
Structuri compozite goale pot fi dificil de fabricat. Acest lucru se datorează faptului că presiunea trebuie să fie aplicată atât în partea internă, cât și în cea exterioară a laminatului. Mai des, tuburile din fibră de carbon cu profil continuu sunt fabricate fie prin pultrusion, fie prin înfășurarea cu filament.
Tuburile cu prăjini sunt de departe cea mai rentabilă metodă de fabricare continuă compozit profile. Atunci când pultrudiți un tub gol, este necesar un "mandrin plutitor". O tijă de oțel cromat este fixată bine pe partea sa a matriței, unde intră materia primă. Feroneria de montare este destul de departe încât să nu interfereze cu fibra impregnată, deoarece intră în matriță.
Spațiul dintre dorn și matriță va determina grosimea peretelui tubului din fibră de carbon.
Tuburile cu fibre de carbon care se cultivă permit producerea de tuburi de aproape orice lungime. Transportul tubului este, în general, restricția de lungime. În pultrusie, cea mai mare parte a fibrei va conduce direcția tubului. Acest lucru creează un tub cu o rezistență extraordinară, dar nu foarte multă rezistență a cercului sau rezistență transversală.
Tuburi din fibră de carbon cu răni filamentare
Pentru o rezistență crescută și proprietăți în toate direcțiile, înfășurarea cu filament este o metodă eficientă în fabricarea tuburilor din fibră de carbon. Tuburile înfășurate cu filament sunt rentabile și au proprietăți excelente, cu toate acestea, cea mai mare limitare se bazează pe lungimea mașinii de înfășurare.
Alte procese de fabricație
Înfășurarea prin pătrundere și filament, deși cea mai frecventă, nu este singura cale de fabricare a tuburilor din fibră de carbon. Turnarea vezicii, modelarea prin compresie, perfuzia în vid și prelucrarea autoclavului sunt toate metodele de fabricare a tuburilor din fibră de carbon. Fiecare are propriul său avantaj și dezavantaj.