Deset věcí, které potřebujete vědět o uhlíkových vláknech

(1) Hmotnost versus sílath. Uhlíkové vlákno je nejlehčí a nejsilnější materiál na známou hmotu. Jedná se o polovinu hmotnosti hliníku s trojnásobnou pevností. Uhlíkové vlákno je mimořádně univerzální a dobře se hodí pro aplikace, kde je vyžadována tuhost a nízká hmotnost. Uhlíkové vlákno umožňuje konstruktérovi prakticky neomezenou schopnost vytvářet součásti s tuhostí a pevností, která daleko přesahuje hliník, ocel a dokonce i titan.

(2) CTE. Díly mohou být přizpůsobeny tak, aby měly pevnost a tuhost ve směrech a umístěních, které konstruktér považuje za nezbytné, takže je relativně snadné vytvářet složité integrované struktury s vynikajícím celkovým tvarem a hodnotou. Uhlíková vlákna sama o sobě mají negativní koeficient tepelné roztažnosti (CTE) – což znamená, že při zahřívání se smršťují. I když jsou vlákna vložena do pryskyřičné matrice, lze kompozit upravit tak, aby měl téměř nulový CTE. Tepelná stabilita karbonu zvyšuje přesnost výroby. Hliník, ocel a titan při zahřívání zvětšují svou velikost.

(3) Matice. Kompozitní produkty z uhlíkových vláken se vyrábějí kombinací vyztužení (vlákna) s matricí (pryskyřice). Tato kombinace vlákna a matrice dává vlastnosti lepší než kterýkoli z materiálů samotných. V kompozitním materiálu nese vlákna většinu zátěží a charakterizují jeho vlastnosti. Pryskyřice pomáhá přenášet zatížení mezi vlákny, zabraňuje vybočení vláken a spojuje materiály dohromady. Cokoli vyrobené z uhlíkových vláken se volně nazývá uhlík nebo uhlíkový kompozit.

(4) Vinylester. Nejběžnější pryskyřice používané k vázání uhlíku jsou polyester, vinylester nebo epoxid. Všechny mají různé úrovně pevnosti, trvanlivosti, tvrdosti a flexibility. Lightspeed používá epoxidovou pryskyřici, která je známá svou pevností a trvanlivostí.

(5) Pozemní. Grafitový uhlík, také nazývaný termální uhlík, je „drcený“ uhlíkových vláken, která se mísí s pryskyřicí a vstřikováním se vytváří za extrémního tepla a tlaku. Lze to považovat za tepelně zpracované uhlíkové vlákno. Některá řídítka horských kol, která musí být extrémně pevná a lehká, se vyrábějí pomocí tepelného plastického uhlíkového procesu. Používá se také ke konstrukci tenisových raket, sněhových bot, rámů horských kol a rotorů kotoučové brzdy Formule XNUMX a jumbo.

(6) 2 × 1 kepr. Vstřikovaný uhlík nemá dlouhé nepřetržité prameny vláken, které jsou tkané dohromady. Jeho různorodý, smíšený povrch nedává estetickou hodnotu uhlíkových částí s vazbou. Vzory tkaní uhlíkových vláken mohou být orientovány tak, aby umožňovaly různou směrovou pevnost, torzní tuhost, laterální tuhost a další specifické mechanické vlastnosti. Lightspeed používá populární 2 × 2 keprový 3K CF vazba. „2 × 2“ je křížová vazba propletená pod vláknem, „kepr“ je vzor, ​​„3“ je počet vláken uhlíkových vláken na křížový vzor, ​​krát „K“ (tisíc). Vazba 3 3000 je tedy XNUMX pramenů vláken na křížový vzor.

(7) Orientace. Technik si může vybrat ze široké škály vláken a pryskyřic, aby získal požadované materiálové vlastnosti. Tloušťka materiálu a orientace vláken lze také optimalizovat pro každou aplikaci. Použití tkaného Kevlaru, běžně známého pro své neprůstřelné aplikace, zvyšuje pouhou pevnost v tahu uhlíkových vláken. Jakmile se přidá Kevlar nebo jakýkoli jiný materiál, uhlíkové vlákno se stane uhlíkovým kompozitem. LightSpeed ​​strategicky umisťuje Kevlar na vybrané komponenty, aby se zvýšila jejich životnost.

(8) Komponenty. V polovině 1990. let byl tým Kawasaki první motokrosovou společností, která experimentovala s uhlíkovými vlákny na svých kolech. Později byl tento materiál velmi užitečný při návrhu továrního kola DZO Henryho z roku 1997 YZ400F. Smykové desky, ochranné kryty, chrániče rámů, vodítka řetězů, chrániče disků, chrániče vidlic, ramínka, tlumiče, držáky, zapalovací kryty, kryty spojek, kryty řetězových kol, spořiče, kryty tanků, svorkové svorky, přilby, chrániče kolen a zápěstí a krční šle jsou vyrobeny z uhlíkových vláken. Jiné součásti z uhlíkových vláken pro motokrosová kola se používají k dosažení chladnějších provozních teplot. Předměty, jako jsou tepelné štíty, vzduchové kanály, brzdové potrubí zadního třmenu, spodní nádrže na plynové nádrže atd.

(9) Cena. Cena a hmotnost jsou stále primárními omezovači širokého využití uhlíkového kompozitního materiálu na motokrosových kolech. V současné době jsou jedinými součástmi, které kniha pravidel AMA zakazuje, rotory s kotoučovými brzdami z uhlíkových vláken, poznávací značky a části kotoučových brzd.

(10) Životnost. V průběhu času má uhlíkové vlákno tendenci stárnout a vysychat. To lze zmírnit několika opatřeními. Po umytí vašeho motocyklu použijte ochranný prostředek nebo silikon, abyste obnovili lesklý vzhled uhlíkových vláken. Nejlepší věc, kterou můžete použít na části z uhlíkových vláken, je Maxima SC1. Dejte pozor, abyste se nedostali na brzdové rotory. Vždy ji můžete nanést na hadřík a poté pomocí ošetřeného hadříku otřete uhlíkové vlákno.