Hustota a obsah vlákniny
Najvýznamnejšou vlastnosťou CFRP je jeho mimoriadna stabilita, ktorá je podobná ako u ocele a zároveň je ľahká. Príčinou je nízka hustota CFRP, ktorá je okolo 1,5 gramu na kubický centimeter. Hustota ocele začína od 7,8 gramov na kubický centimeter.
Ďalším rozhodujúcim aspektom pre pevnosť a odolnosť CFRP je relatívne vysoký obsah vlákniny v súčiastkach a obrobkoch, ktorý je v priemere šesťdesiat percent. Je teda výrazne vyšší ako obsah vlákniny v štruktúre plastu zo sklenených vlákien alebo GRP.
Smer matice a vlákna
Pri spracovaní s epoxidovou živicou sa CFRP alebo uhlík vytvárajú v stabilizačnej štruktúre, špeciálnej matrici. Toto vzájomne „pridržiavajúce“ blokovanie robí materiál odolný voči účinkom ťahových alebo krútiacich síl.
Aby sa dosiahla stabilita vo všetkých smeroch pôsobiacich na silu, sú štruktúrované vláknité rohože laminované striedavo naprieč a pozdĺžne v epoxidovej živici. Týmto spôsobom môže pôsobiť maximálna stabilita matrice v pozdĺžnom smere zrna v celom obrobku alebo súčasti.
Ručná a priemyselná výroba
V prípade malých sérií a jednotlivých kusov výroba zodpovedá výrobe zo sklenených vlákien a je laminovaná ručne. V priemyselnej výrobe môžu byť ovplyvnené aj vlastnosti CFRP.
Bežný proces funguje s tlakom a následným „pečením“ pri teplotách až do 900 stupňov Celzia. Pri tomto výrobnom procese sa uhlíkové vlákna lisujú do matricovej štruktúry podpornej živice, často fenolovej živice. Počas nasledujúcej pyrolýzy sa k materiálu pridáva dusík pri vysokej teplote.
Tento proces najskôr vytvorí pórovitú štruktúru, ktorá sa pri každom opakovaní pyrolýzy uzavrie pevnejšie. Matrica sa sama spevňuje bez akéhokoľvek priberania. V záverečnej fáze už nie je v materiáli žiadny vzduch a CFRP je tuhý.
tipy a triky
Pri výbere živice pre vlastnú lamináciu z CFRP sa uistite, že štruktúra živice, ktorá nesie matricu, sa zhoduje s uhlíkovými vláknami a umožňuje priľnavosť, ktorá je rozhodujúca pre stabilitu.
