12 unike fordeler med karbonfiber

Fra solbriller til lommebøker, det er dusinvis av forskjellige tilbehør vi bærer rundt på hver eneste dag. Disse kan lages av en rekke produkter, men karbonfiber gjør seg bemerket som et slitesterkt og iøynefallende alternativ.

Hva er karbonfiber?

Karbonfiber faller inn i en kategori av materialer kjent som "fiberforsterket plast", som også inkluderer materialer som glassfiber, brukt mye for båter og biler, og Kevlar, mest kjent for å lage skuddsikre vester. Ved å kombinere det supersterke karbonstoffet med avansert plast kan det lages et materiale med egenskaper som virker nesten umulige: det er lettere enn aluminium, men likevel sterkere enn stål, endrer ikke størrelse når det varmer eller avkjøles, er utrolig stivt og stivt, og det er bare en begynnelse. Bruk av karbonfiber finnes i et bredt spekter av bransjer, med nye bruksområder som oppdages daglig. Det gjør fly mer effektive, biler raskere, droner lettere, og finnes til og med i mange luksusvarer som lommebøker, solbriller og belter. CFs egen CF-Lex^TMhengsel har til og med gjort det mulig for karbonfiber å være både fleksibel og sterk! Gjør deg klar til å utforske de mange fordelene og bruksområdene til det merkelige og unike materialet kalt karbonfiber.

12 unike fordeler med karbonfiberprodukter

Den eneste måten å avgjøre om karbonfiber er riktig for deg, er å lære hvordan det fungerer. Nedenfor finner du tolv fordeler med karbonfiber som skiller den fra andre materialer!

 

Høy strekkstyrke og stivhet

Styrken til karbonfiber kommer fra de forsterkende fibrene: tusenvis av mikroskopiske tråder av bundet karbon som i seg selv er sterke i strekk, men mangler stivhet og motstand mot kompresjon. Ved å henge dem inn i epoksyharpiks (en sterk og lett plast) blir de stive langs aksen og sterke i både spenning og kompresjon. Dette skaper "ikke-isotropisk" styrke, noe som betyr at styrken til materialet varierer avhengig av fibrenes retning og orientering. Dette står i kontrast til et "isotropisk" materiale som stål som har de samme egenskapene uavhengig av justering. Når den er riktig justert, kan en karbonfiberdel ha en styrke som kan sammenlignes med det beste stålet ved en liten brøkdel av vekten. Dette gjør karbonfiber til en flott erstatning for metaller som aluminium og stål fordi dens styrke kan skreddersys nøyaktig til belastningsscenarioet.

 

Lett

Apropos vekt, karbonfiber er lett! En karbonfiberforsterket plast er ikke mye tyngre enn en ikke-forsterket plast. Sammenlignet med stål er den totale vektreduksjonen omtrent nitti prosent. En bilpanser på 70 pund stål kan gjenskapes for å veie bare 7 pund! Den er lettere enn aluminium og til og med titan. Den snart utgitte Polestar One sportsbilen utviklet av Volvo sparer for eksempel over 500 pund med strategisk bruk av karbonfiber, samtidig som den forbedrer stivheten på nøkkelområder. CFs karbonfibersolbriller er så lette at de bare veier 20 gram; det tilsvarer bare seks pennies!

 

Egnet for en rekke bruksområder

I tillegg til den omfattende bruken i den avanserte bilverdenen, brukes karbonfiber på nesten alle felt du kan tenke deg. Turgåere elsker dens lette egenskaper i ryggsekker og telt, og droner, fly og helikoptre kan forbedre deres kraft-til-vekt-forhold betydelig. Ikke bli overrasket om karbonfiber dukker opp i en luksuriøs bobil, legevakten, et musikkinstrument eller din neste sykkel. Faktisk har CF laget produkter for hver av disse applikasjonene! Har du noen gang prøvd å løfte en sofa og ønsket at den veide litt mindre? Du er ikke den eneste, og karbonfibermøbler begynner å redde overstressede ryggrader, en om gangen. Til tross for at karbonfiber er kjent for å være litt kløende, er det til og med et selskap som lager t-skjorter med karbonfiberklær nå!

 

Ruster ikke

De fleste materialer reagerer dårlig på luft og vann, korroderer, oksiderer eller brytes ned med mindre de er beskyttet. Ikke karbonfiber. Både karbonet og epoksyharpiksen er ekstremt stabile og ikke-reaktive, selv når de er nedsenket i vann! Ideell som erstatning for stål under forhold med ekstrem fuktighet eller til og med under vann. Det er ikke behov for dyre anti-korrosjonsbehandlinger eller kontinuerlig ommaling.

 

Gjennomsiktig for røntgenstråler

Til tross for at det er sterkere enn stål, er karbonfiber helt gjennomsiktig for røntgenstråler. De medisinske bruksområdene for dette er grenseløse, da ingen andre materialer kombinerer styrken til metall med røntgengjennomsiktigheten til plast. Tenk om i stedet for å måtte trille en pasient til et helt nytt rom for en røntgenbilde, kunne de ganske enkelt avbildes live gjennom et operasjonsbord! Karbonfiber låser opp denne og andre applikasjoner, og skaper nye og spennende muligheter for leger og kirurger.

 

Vil ikke bøye seg eller endre form i varmt vær

Ved å bruke en høytemperatur epoksyharpiks kan karbonfiber gjøres for å tåle ekstrem varme og kulde uten i hovedsak ingen vridning eller endring i størrelse. Dette skyldes karbonfibers egenskap med lav termisk ekspansjon. Musikere har lenge drømt om en gitar, harpe eller fiolin som aldri går av tone. Karbonfiber bringer den drømmen til live, og bygger musikkinstrumenter som ikke utvider seg eller trekker seg sammen når de utsettes for varme, kulde og fuktighet. Nå kan instrumenter overleve eksponering for elementene, røff håndtering, reiser og mer, alt mens de veier mindre og tilbyr tiår med service. Det kan fortsatt være lurt å belegge karbonfiber med en klarlakk for å beskytte den mot den ene svakheten: UV-eksponering. Med et riktig belegg kan imidlertid en karbonfiberdel overleve årevis med soleksponering.

 

Motstandsdyktig mot kjemikalier

Karbonfiber (i sin stive form) brukes vanligvis sammen med en polymermatrise. Vanligvis er karbonfiber sammenkoblet med et epoksyharpikssystem. Epoksy dannes fra en todelt kjemisk reaksjon av en harpiks og en herder. Når den er herdet, er epoxy en herdeplast som ikke vil smelte eller gå tilbake til sine tidligere bestanddeler. Dette gir en svært kjemisk motstandsdyktig plast som ikke vil korrodere, oppløses eller smelte over tid. Denne epoksyen er det som gjør karbonfiber så kjemisk motstandsdyktig mot de fleste alkoholer, syrer og andre kjemiske forbindelser.

 

God varmeleder

På atomnivå er karbonfiber sammensatt av det samme materialet som danner kull-karbon. På grunn av en egenskap kjent som termisk ledningsevne, ledes varme lett langs fibrenes lengde. Karbonfibre har en varmeledningsevne på ca. 500 W/mK (watt per meter-kelvin), sammenlignet med ca. 200

W/mK for aluminium eller 400 W/mK for kobber. Varmen leder imidlertid ikke vinkelrett på fibrene, noe som gjør at varmestrømmen kan kontrolleres gjennom delen ved å arrangere retningen til fibrene for å skape de ønskede termiske egenskapene.

 

Fleksibilitet og formbarhet

Før oppleggingsprosessen kan karbonfiber tilpasses til nesten hvilken som helst form, selv om det kreves betydelig erfaring og teknisk kunnskap for å tilpasse prosessen og materialet til ulike geometrier. Det er imidlertid ikke der det slutter. Kompositter kan lages for å være enten fleksible eller stive, men ikke begge deler.

Visuelt utseende og estetikk

Hvis det er én egenskap nesten alle vet om karbonfiber, er det det umiddelbart gjenkjennelige utseendet. Fra det aggressive haitannmønsteret, dybden og måten den fanger lyset på, kan karbonfiber ikke gå glipp av! Fibrene som gir det fantastiske utseendet er mer enn dekorative - de er også strukturen og styrken til delen, som et insekts eksoskjelett. Enten det er en superbil laget nesten utelukkende av karbon, en enkel aksent på et møbel, eller bare en lommebok eller kniv du har med deg hver dag, er karbonfiber vakkert, slående og dristig. Karbonfiber kan nå til og med veves inn i andre mønstre eller med andre materialer for å legge til litt farge (typisk Kevlar, glassfiber eller Mylar). Karbonfiber i seg selv kan ikke være annen farge enn svart.

 

Kan kombineres med andre materialer

Oppleggsprosessen innebærer å legge mange lag med karbonfiber sammen, og ofte vil en produsent velge å legge inn et annet materiale i opplegget for å skape forskjellige egenskaper. Racerbiler vil for eksempel ofte legge til et ytterste lag med Kevlar, for å beskytte karbonet dersom delen skulle støte på slitasje fra fortau eller en sidevegg. Skum kan brukes til å øke tykkelsen med minimal vektøkning. Tre er mye billigere enn karbon og gir fleksibilitet og spenst. Selv metall kan lamineres til karbon, og skaper et virkelig bemerkelsesverdig komposittmateriale. Mulighetene er nesten uendelige. Det er magien med komposittmaterialer, og teknikere og forskere finner stadig opp nye og innovative kombinasjoner av materialet.

 

Konklusjon

Fordelene med karbonfiber er vanskelig å telle, men vi har gjort vårt beste for å vise deg tolv unike grunner til å velge karbonfiber. Selv om det har eksistert i et halvt århundre, er det fortsatt så mye mer å oppdage. Du kan lese mer fra gjør-det-selv-bloggen vår for å se karbonfiber i aksjon og lære mer om den skarpe handlingen bak kulissene som skaper de bemerkelsesverdige delene, eller sjekk ut nettbutikken vår og opplev karbonfiber selv. En ting er sikkert - når du først har gått på karbon, er det ingen vei tilbake.