Hustota a obsah vlákniny
Nejvýraznější vlastností CFRP je jeho mimořádná stabilita, která je podobná oceli, a zároveň je lehká. Příčinou je nízká hustota CFRP, která se pohybuje kolem 1,5 gramu na kubický centimetr. Ocel začíná hustotou od 7,8 gramů na kubický centimetr.
Dalším rozhodujícím aspektem pro pevnost a odolnost CFRP je relativně vysoký obsah vláken v součástech a obrobcích, který činí v průměru šedesát procent. Je tedy výrazně vyšší než obsah vláken ve struktuře plastu ze skleněných vláken nebo GRP.
Směr matice a vlákna
Při zpracování epoxidovou pryskyřicí se CFRP nebo uhlík vytváří ve stabilizační struktuře, speciální matrici. Toto vzájemně „přidržující“ vzájemné blokování činí materiál zvláště odolný vůči účinkům tahových nebo kroutících sil.
Aby se dosáhlo stability ve všech směrech, jsou strukturované vláknité rohože laminovány střídavě napříč a podélně v epoxidové pryskyřici. Tímto způsobem může maximální stabilita matice působit v podélném směru zrna v celém obrobku nebo součásti.
Ruční a průmyslová výroba
U malých sérií a jednotlivých kusů odpovídá výroba laminátu a je laminována ručně. V průmyslové výrobě lze ovlivnit také vlastnosti CFRP.
Běžný proces pracuje s tlakem a následným „vypalováním“ při teplotách až 900 stupňů Celsia. V tomto výrobním procesu jsou uhlíková vlákna lisována do matricové struktury nosné pryskyřice, často fenolové pryskyřice. Během následující pyrolýzy se k materiálu přidává dusík při vysoké teplotě.
Tento proces nejprve vytvoří porézní strukturu, která je pevněji uzavřena při každém opakování pyrolýzy. Matice se sama posiluje bez jakéhokoli přírůstku hmotnosti. V závěrečné fázi již v materiálu není žádný vzduch a CFRP je pevný.
tipy a triky
Při výběru pryskyřice pro vlastní laminaci CFRP se ujistěte, že struktura pryskyřice nesoucí matrici odpovídá uhlíkovým vláknům a umožňuje přilnavost, která je zásadní pro stabilitu.
