Trubky z uhlíkových vláken jsou ideální pro fandy i profesionály v oboru. Pomocí tuhosti uhlíková vlákna, extrémně tuhá, ale lehká trubková struktura může být použita v široké škále aplikací.
Uhlíkové vlákno trubky mohou nahradit ocel, ale častěji než ne, nahrazují hliník. V mnoha případech může trubice z uhlíkových vláken vážit 1/3 hliníkové trubky a stále mít stejné nebo lepší pevnostní charakteristiky. Z tohoto důvodu jsou trubky vyztužené uhlíkovými vlákny často nalezeny v aplikacích, které mají nízkou hmotnost, jako je letectví, závodní automobily a rekreační sporty.
Nejběžnější tvary trubkových profilů z uhlíkových vláken jsou čtverce, obdélníky a kruhové. Obdélníkový a čtvercový profil se běžně označuje jako "paprskový paprsek". Trámy z uhlíkových vláken poskytují vynikající tuhost konstrukci a simulují dva paralelní I-paprsky.
Aplikace z uhlíkových vláken
Pro každou aplikaci, kde je rozhodující hmotnost, bude výhodné přejít na uhlíkové vlákno. Toto jsou některé z nejčastějších použití trubek z uhlíkových vláken:
- Letecké paprsky a nosníky
- Strukturální komponenty vzorce 1
- Šípkové hřídele
- Cyklo trubice
- Kajaková pádla
Výroba trubek z uhlíkových vláken
Výroba dutých kompozitních struktur může být obtížná. Důvodem je to, že na vnitřní i vnější stranu laminátu musí být vyvíjen tlak. Trubky z uhlíkových vláken s kontinuálním profilem jsou častěji vyráběny buď pultruzním nebo vláknovým vinutím.
Pultrudované trubky jsou zdaleka nákladově nejefektivnějším způsobem výroby nepřetržitě kompozitní profily. Při pultrování dutou trubkou je vyžadován „plovoucí trn“. Chromovaná ocelová tyč je pevně připevněna na straně formy, do které vstupuje surovina. Montážní hardware je dostatečně daleko, aby při vstupu do matrice nezasahoval do impregnovaného vlákna.
Tloušťka stěny trubice z uhlíkových vláken bude určovat mezera mezi trnem a lisovníkem.
Trubky z uhlíkových vláken, které jsou protlačovány, umožňují výrobu hadic prakticky libovolné délky. Přeprava trubice je obecně omezením délky. Při pultruzi bude většina vlákna směřovat směrem k trubici. Tím se vytvoří trubice s ohromnou tuhostí, ale ne moc pevnosti obruče nebo pevnosti v příčném směru.
Trubky z uhlíkových vláken z vinutých vláken
Pro zvýšení pevnosti a vlastností ve všech směrech je vinutí vlákna účinnou metodou při výrobě trubek z uhlíkových vláken. Trubky z vinutých vláken jsou hospodárné a mají vynikající vlastnosti, avšak největší omezení je založeno na délce navíjecího stroje.
Další výrobní procesy
Navíjení vláken a vláken, i když nejběžnější, není jediným způsobem výroby trubek z uhlíkových vláken. Lisování močového měchýře, lisování tlakem, vakuová infuze a zpracování v autoklávu jsou všechny způsoby výroby trubek z uhlíkových vláken. Každý má svou vlastní výhodu i nevýhodu.