Зачем в автомобиле карбон.

Современное автомобилестроение без использования новых инновационных решений, технологий и материалов. Поэтому такое инновационное конструкторское решение как применить карбон в качестве конструкционного материала не могло пройти мимо автомобилестроителей. Вопрос - зачем в автомобиле карбон? Перед конструкторами автомобилей даже не стоял, придя в автомобилестроение из космической индустрии, такой уникальный композитный материал как карбон сразу нашел сферу применения в автомобилестроении.
Карбон, полученный из нитей углеволокна с добавлением нитей кевлара или резины скрепленный эпоксидными смолами в единый композитный материал легче конструкционной стали и алюминия соответственно на 40% и 20% при этом нисколько не уступает им в прочности.
Какие же положительные свойства карбона увидели автомобилестроители, в первую очередь это одинаковые с конструкционной сталью характеристики при растяжении, а вот при сжатии характеристики
карбонового углеродного волокна карбона значительно падают, решением этой проблемы стало переплетение армирующих волокон карбона в углепластиковое полотно, залив которое эпоксидными смолами получают композитный материал высокой надежности.
В качестве связующих эпоксидных смол используют термопласты и реактопласты.
В пропитанном углепластиковом полотне армирующие волокна ориентированы под углами 0°, 22,5° и 45° видимое
плетение (рогожка) лицевого слоя, как правило, выполнено под углом 90° обеспечивает карбону наилучшее противодействие точечным ударным нагрузкам.
Впервые оценили преимущества карбоны в автомобильном спорте с 1981 года на гоночных автомобилях стали появляться детали из карбона, которые начали настоящую войну между гоночными конюшнями. Автомобили с внешней отделкой кузовов карбоном получали большую обтекаемость, они стали легче, а значит, на полную использовали мощность мотора болида и получили преимущества в гонках. В гоночных автомобилях использована более дорогая «сухая» технология получения карбона и . Изделия из углепластика при «сухом» способе полимеризирует автоклав для карбона при высоком давлении.
Увидев хорошие результаты в автоспорте, конструкторы стали использовать карбоновые детали при изготовлении обычных спортивных автомобилей премиум класса, а автолюбители стали использовать элементы стайлинга из карбона для тюнингования, и если бы не достаточно высокая стоимость карбоновых деталей, то они давно бы во много заменили металл и пластик.
Сегодня во многих серийный автомобилях из карбона делают: распорки стоек, элементы кузова, капоты, спойлеры, бамперы, лонжерон, рессоры колес и детали салона. Можно встретить карбоновые крышки для двигателя и детали сцепления из углепластика выполняют - диск сцепления и фрикционные накладки, за счет высокого коэффициента трения карбоновых деталей сцепление намного эффективнее передает большую мощность, при этом срок службы особых карбоновых фрикционных накладок намного выше в 3-5 раз, чем изготовленных из других материалов.
Производство карбона сложная технология и получить качественный автомобильный углепластик может только компания имеющая вес на мировом рынке.
Например, карбоновые детали для спортивных гоночных автомобилей Williams производят на самой базе команды, здесь установлен специальный автоклав для карбона.
Закупленные командой рулоны углеволокна хранят в специальном холодильнике при температуре -19° C, это делают для предотвращения растекания эпоксидной смолы, которая при комнатной температуре растекается, но и при комнатой температуре рулон углеволокна можно хранить 30 дней.
Нужную деталь, например – антикрыло, собирают из кусочков карбонового полотна, учитывая направление нитей углепластика, в молельных формах формируя заданную форму антикрыла специальными лекалами в соответствии с чертежами, укладывая каждый сой отдельно.
После такой сборки полученные слои полимеризируют, используя автоклав высокого давления. Деталь в автоклав помещают запаяв ее в пакет из специального прозрачного термопластика, откачав воздух с помощью вакуумного насоса из рабочей зоны для предотвращения, заготовку нагревают при t +135° C под давлением рабочим 6 Бар в течении двух часов. После нагрева полимеризированные детали охлаждаю в течении 35 минут на охлаждение. Такой рабочий цикл автоклавировния использует горизонтальный автоклав высокого давления.
Сложные элементы изделий из углепластика склеивают специальным, высокопрочным термоклеем с соответствующим карбону свойствам и характеристикам.
После склейки деталь помещают в электрическую духовку t +60° C на один час для застывание клея.
Готовую антикрыло устанавливают на контрольном стенде и контролируют на соответствие заданным параметрам, размерам и характеристикам.
Проконтролированное изделие полируют и подвергают ультразвуковому неразрушающему контролю, проверяя отсутствие внутренних дефектов. Затем готовое антикрыло окрашивают при восьмичасовом рабочем цикле.
Такая сложная технология автоклавирования используется в команде Williams.
Сегодня Российские производители используя передовой мировой опыт и собственные разработки с успехом могут производить карбон на оборудовании собственного производства.
Сегодня автоклав Российского производства компании ЗМК-Стекло может производить не только карбон, но и архитектурный триплекс и автостекло, используя разую температуру и давление.
Надежный автоклав высокого давления ZMK-Glass способен развивать рабочее давление до 32 Атм и температуру до 3000° C. Современный автоклав высокого давления закрывает крышка оснащенная байонетным затвором, сегодня автоклав с байонетным затвором является одним из надежных устройств высокого давления.
Современное производство автоклавов компании ЗМК-Стекло поставляет линии для комплексной обработки стекла в соответствии с требованиями заказчика. Купить производство автостекла под ключ от ЗМК-Стекло значит получить отличную возможность выпускать готовую продукцию пользующуюся хорошим спросом.