Cevi iz ogljikovih vlaken so idealne tako za hobiste kot za profesionalce v industriji. Uporaba togosti ogljikova vlaknaIzjemno trd, a lahka cevasta struktura se lahko uporablja v širokem območju uporabe.
Karbonska vlakna cevi lahko nadomestijo jeklo, vendar pogosteje kot nadomešča aluminij. V mnogih primerih lahko cev iz ogljikovih vlaken tehta 1/3 aluminijaste cevi in ima še vedno enake ali boljše trdnostne lastnosti. Zaradi tega so cevi, ojačane z ogljikovimi vlakni, pogosto v lahkih aplikacijah ključnega pomena, kot so vesolje, dirkalniki in rekreacijski športi.
Najpogostejše oblike cevnih profilov iz ogljikovih vlaken so kvadratki, pravokotniki in okrogle oblike. Pravokotne in kvadratne profile običajno imenujemo "škatlasti žarek". Škatle iz ogljikovih vlaken zagotavljajo visoko togost konstrukcije in simulirajo dva vzporedna I-žarka.
Uporaba cevi iz ogljikovih vlaken
Koristna bo vsaka uporaba, kjer je teža ključnega pomena, prehod na ogljikova vlakna. Sledi nekaj najpogostejših uporab cevi iz ogljikovih vlaken:
- Vesoljske žarke in sparji
- Strukturne komponente formule 1
- Strelne gredi
- Cevi za kolesa
- Vesla s kajakom
Izdelava cevi iz ogljikovih vlaken
Votle kompozitne strukture je težko izdelati. To je zato, ker je treba pritisk izvajati tako na notranji kot na zunanji strani laminata. Cevi iz ogljikovih vlaken z neprekinjenim profilom pogosteje izdelujemo s pomočjo pultruzijskega ali nitastega navijanja.
Plutaste cevi so daleč najbolj stroškovno najučinkovitejša metoda izdelave sestavljen profili. Pri podtikanju votle cevi je potreben "plavajoči dotik". Kromirana palica iz jekla je trdno nameščena na strani matrice, kamor vstopa surovina. Montažna strojna oprema je dovolj daleč, da ne ovira impregniranih vlaken, ko vstopi v matrico.
Prostor med vreteno in matrico bo določil debelino stene cevi iz ogljikovih vlaken.
Cevke iz ogljikovih vlaken v večjem obsegu omogočajo izdelavo cevk skoraj vseh dolžin. Prevoz cevi je na splošno omejitev dolžine. Pri pultrusiji bo večina vlaknin vodila smer cevi. Tako nastane cev z ogromno togostjo, vendar ne veliko trdnostjo obroča ali prečno trdnostjo.
Cevi iz ogljikovih vlaken iz nitk
Za povečanje trdnosti in lastnosti v vseh smereh je navijanje filamentov učinkovita metoda pri proizvodnji cevi iz ogljikovih vlaken. Navojne cevi iz nitk so stroškovno učinkovite in imajo odlične lastnosti, vendar največja omejitev temelji na dolžini stroja za navijanje.
Drugi proizvodni procesi
Pultruzija in navijanje z nitkami, čeprav je najpogostejša, ni edini način izdelave cevi iz ogljikovih vlaken. Oblikovanje mehurja, stiskanje, vakuumska infuzija in avtoklavna obdelava so vse metode za izdelavo cevi iz ogljikovih vlaken. Vsak ima tudi svojo prednost in slabost.