Komprenante CFRP-Komponaĵojn

— La Mirindaj Kapabloj de Karbona Fibro Plifortigita Polimeroj.

Karbona FibroPlifortigitaj Polimeraj Komponaĵoj (CFRP) estas malpezaj, fortaj materialoj uzataj en la fabrikado de multaj produktoj uzataj en nia ĉiutaga vivo. Ĝi estas termino uzata por priskribi fibro-plifortigitankunmetita materialokiu utiligas karbonfibron kiel la primaran strukturan komponenton. Oni devas rimarki, ke la "P" en CFRP ankaŭ povas signifi "plasto" anstataŭ "polimero".

Ĝenerale, CFRP-kunmetaĵoj uzas termofiksajn rezinojn kiel ekzemple epoksio,poliestero aŭ vinilester. Kvankamtermoplastaj rezinojestas uzitaj en CFRP Composites, "Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Composites" ofte iras per sia propra akronimo, CFRTP-kunmetaĵoj.

Kiam vi laboras kun komponaĵoj aŭ en la industrio de komponaĵoj, gravas kompreni la terminojn kaj akronimojn. Pli grave, necesas kompreni laecoj de FRP-kunmetaĵojkaj kapabloj de la diversaj plifortikigoj kiel ekzemple karbonfibro.

Propraĵoj de CFRP-Komposaĵoj

Komponitaj materialoj, plifortigitaj kun karbonfibro, estas malsamaj ol aliaj FRP-kunmetaĵoj uzantaj tradiciajn materialojn kiel vitrofibro aŭaramida fibro. La propraĵoj de CFRP-kunmetaĵoj kiuj estas avantaĝaj inkluzivas:

Malpeza pezo:Tradiciavitrofibro plifortigita komponaĵouzante kontinuan vitrofibron kun fibro de 70% vitro (pezo de vitro / totala pezo), kutime havos densecon de .065 funtoj je kuba colo.

Dume, CFRP-komponaĵo, kun la sama 70% fibropezo, povus tipe havi densecon de .055 funtoj por kuba colo.

Pliigita Forto:Ne nur karbonfibraj komponaĵoj estas pli malpezaj, sed CFRP-komponaĵoj estas multe pli fortaj kaj pli rigidaj po unuo de pezo. Ĉi tio validas kiam oni komparas karbonfibrajn kunmetaĵojn kun vitrofibro, sed eĉ pli se kompare kun metaloj.

Ekzemple, deca regulo kiam oni komparas ŝtalon kun CFRP-komponaĵoj estas, ke karbonfibrostrukturo de egala forto ofte pezos 1/5-on de tiu de ŝtalo. Vi povas imagi kial aŭtomobilaj kompanioj esploras uzi karbonfibron anstataŭ ŝtalo.

Komparante CFRP-kunmetaĵojn kun aluminio, unu el la plej malpezaj metaloj uzitaj, norma supozo estas ke aluminiostrukturo de egala forto verŝajne pezus 1.5 fojojn tiun de la karbonfibrostrukturo.

Kompreneble, estas multaj variabloj, kiuj povus ŝanĝi ĉi tiun komparon. La grado kaj kvalito de materialoj povas esti malsamaj, kaj kun kunmetaĵoj, laprocezo de fabrikado, fibra arkitekturo, kaj la kvalito devas esti enkalkulitaj.

Malavantaĝoj de CFRP Composites

Kosto:Kvankam mirinda materialo, ekzistas kialo, kial karbonfibro ne estas uzata en ĉiu apliko. Nuntempe, CFRP-kunmetaĵoj estas kost-malpermesaj en multaj kazoj. Depende de la nunaj merkatkondiĉoj (provizo kaj postulo), la speco de karbonfibro (aerspaca kontraŭ komerca grado), kaj la fibra stupo grandeco, la prezo de karbonfibro povas varii draste.

Kruda karbonfibro laŭ prezo-po-funto povas esti ie ajn inter 5-oble ĝis 25-oble pli multekosta ol vitrofibro. Ĉi tiu malegaleco estas eĉ pli granda kiam oni komparas ŝtalon kun CFRP-kunmetaĵoj.

Kondukto:Ĉi tio povas esti ambaŭ avantaĝo al karbonfibraj kunmetaĵoj, aŭ malavantaĝo depende de la apliko. Karbonfibro estas ekstreme konduktiva, dum vitrofibro estas izola. Multajaplikoj uzas vitran fibron, kaj ne povas uzi karbonfibron aŭ metalon, strikte pro la kondukteco.

Ekzemple, en la utila industrio, multaj produktoj estas postulataj por uzi vitrofibrojn. Ĝi ankaŭ estas unu el la kialoj kial ŝtupetaroj uzas vitrofibron kiel la ŝtupetarajn relojn. Se vitrofibroŝtupetaro venus en kontakto kun kurentkonduktilo, la ŝancoj de elektrokuto estas multe pli malaltaj. Ĉi tio ne estus la kazo kun CFRP-ŝtuparo.

Kvankam la kosto de CFRP-kunmetaĵoj daŭre restas alta, novaj teknologiaj progresoj en fabrikado daŭre permesas pli kostefikajn produktojn. Espereble, en nia vivo, ni povos vidi kostefikan karbonfibron uzatan en ampleksa gamo de konsumantaj, industriaj kaj aŭtomobilaj aplikoj.