Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое карбон в двигателе ваз

Углепластики

Углепластики (карбон, карбонопластики, от англ. carbon — углерод) — полимерные композитные материалы из переплетённых нитей углеродного волокна, расположенных в матрице из полимерных (например, эпоксидных) смол. Плотность — от 1450 кг/м³ до 2000 кг/м³.

Материалы отличаются высокой прочностью, жёсткостью и малой массой, часто прочнее стали, но гораздо легче. По удельным характеристикам превосходит высокопрочную сталь, например, легированную конструкционную сталь 25ХГСА.

Вследствие дороговизны, при экономии средств и отсутствии необходимости получения максимальных характеристик этот материал применяют в качестве усиливающих дополнений в основном материале конструкции.

Содержание

  • 1 Основные сведения
    • 1.1 Недостатки
  • 2 Производство
  • 3 Применение
  • 4 Полимеры, усиленные углеродными нанотрубками (CNRP)
  • 5 Примечания
  • 6 Литература

Основные сведения [ править | править код ]

Основная составляющая часть углепластика — это нити углеродного волокна, состоящего в основном из атомов углерода. Такие нити очень тонкие (примерно 0,005-0,010 мм в диаметре [1] ), сломать их очень просто, а вот порвать достаточно трудно. Из этих нитей сплетаются ткани. Они могут иметь разный рисунок плетения (ёлочка, рогожа и др.).

Для придания ещё большей прочности ткани, нити углерода кладут слоями, каждый раз меняя угол направления плетения. Слои скрепляются с помощью эпоксидных смол.

Нити углерода обычно получают термической обработкой химических или природных органических волокон, при которой в материале волокна остаются главным образом атомы углерода. Термическая обработка состоит из нескольких этапов:

  1. Первый из них представляет собой окисление исходного (полиакрилонитрильного, вискозного) волокна на воздухе при температуре 250 °C в течение 24 часов. В результате окисления образуются лестничные структуры.
  2. После окисления следует стадия карбонизации — нагрева волокна в среде азота или аргона при температурах от 800 до 1500 °C. В результате карбонизации происходит образование графитоподобных структур.
  3. Процесс термической обработки заканчивается графитизацией при температуре 1600-3000 °C, которая также проходит в инертной среде. В результате графитизации количество углерода в волокне доводится до 99 %.

Помимо обычных органических волокон (чаще всего вискозных и полиакрилонитрильных), для получения нитей углерода могут быть использованы специальные волокна из фенольных смол, лигнина, каменноугольных и нефтяных пеков. Кроме того, детали из карбона превосходят по прочности детали из стекловолокна, но, при этом, обходятся значительно дороже.

Дороговизна карбона вызвана, прежде всего, более сложной технологией производства и большей стоимостью производных материалов. Например, для проклейки слоёв используются более дорогие и качественные смолы, чем при работе со стеклонитью, а для производства деталей требуется более дорогое оборудование (к примеру, такое как автоклав).

Недостатки [ править | править код ]

При производстве углепластиков необходимо очень строго выдерживать технологические параметры, при нарушении которых прочностные свойства изделий резко снижаются. Необходимы сложные и дорогостоящие меры контроля качества изделий (в том числе, ультразвуковая дефектоскопия, рентгеновская, оптическая голография и даже акустический контроль).

Другим серьёзным недостатком углепластиков является их низкая стойкость по отношению к ударным нагрузкам. Повреждения конструкций при ударах посторонними предметами (даже при падении инструмента на неё) в виде внутренних трещин и расслоений могут быть невидимы глазу, но приводят к снижению прочности; разрушение повреждённой ударами конструкции может произойти уже при относительной деформации, равной 0,5 % [2] .

Производство [ править | править код ]

  • Прессование. Углеткань выстилается в форму, предварительно смазанную антиадгезивом (например, мыло, воск, воск в бензине, Циатим-221, кремнийорганические смазки). Пропитывается смолой. Излишки смолы удаляются в вакууме (вакуум-формование) или под давлением. Смола полимеризуется, иногда при нагревании. После полимеризации смолы изделие готово.
  • Контактное формование. На примере изготовления бампера: берётся металлический исходный бампер, смазывается разделительным слоем. Затем на него напыляется монтажная пена (гипс, алебастр). После отвердевания снимается. Это матрица. Затем её смазывают разделительным слоем и выкладывают ткань. Ткань может быть предварительно пропитанной, а может пропитываться кистью или поливом непосредственно в матрице. Затем ткань прокатывается валиками — для уплотнения и удаления пузырьков воздуха. Затем полимеризация (если отвердитель горячего отверждения, то в печи, если нет, то при комнатной температуре — 25 °C). Затем бампер снимается, если надо — шлифуется и красится.
  • Вакуумная инфузия. На подготовленную матрицу выкладывается углеродная ткань (без пропитки), далее выкладываются технологические слои для равномерного распространения связующего. Под технологический пакет подаётся разрежение. После этого открывается клапан подачи связующего и оно, под действием вакуума заполняет пустоты и пропитывает углеродную ткань.
  • Вакуумное формование. Это изменение формы плоских заготовок (листов или плёнок) из термопластичного полимерного материала при повышенных температурах и воздействии вакуума в объёмные формованные изделия. За счёт относительно невысокой стоимости технологической оснастки, данная технология оказывается крайне привлекательной при изготовлении партий изделий от 10 до 5000 шт., а иногда и до 30.000 шт.
  • Пултрузия. Технология изготовления высоконаполненных волокном композиционных деталей с постоянной поперечной структурой. В настоящее время активно используется в производстве полимерных композиционных материалов, например, для производства углеродных ламелей (пластин).
  • Намотка. Суть технологии заключается в непрерывном наматывании предварительно пропитанного ровинга/ов (стеклянного, углеродного, базальтового, комбинированного) или ленты на предварительно подготовленную форму – мандрель. После намотки необходимого количества слоёв, мандрель с намотанными слоями помещается в нагревательную печь для дальнейшей полимеризации.
  • RTM. Сухой армирующий материал укладывается между двух частей герметично закрытой жёсткой оснастки. Связующее низкой вязкости подаётся под давлением в пресс-форму, вытесняя воздух в сторону дренажных каналов до тех пор, пока форма не будет полностью заполнена. Пресс-формы для этой технологии, как правило, изготавливаются из металла с низким КЛТР. Данная технология хорошо подходит для мелкосерийного и серий средних объёмов от 500 до 2 0000 изделий в год.
  • LFI. Технология LFI (Long Fiber Injection — длинноволоконная инжекция) была разработана немецкой фирмой Krauss Maffei в 1995 году. Характеристика производства: инжекция длинного волокна, процесс используемый для производства компонентов интерьера и экстерьера автомобилей, конструкция которых имеет сложную форму, крупные габариты и окрашенную поверхность класса А. В этом процессе рубленое волокно из ассемблированного ровинга, напыляется в форму (матрицу) с контролируемой температурой. В это же время смешивается жидкий изоцианат и полиол, подаётся совместно с рубленым волокном в матрицу. Все эти компоненты напыляются в форму (матрицу), форма смыкается и заполняются путём расширения полиуретановой пены в результате химической реакции введённых компонентов. Несколько минут спустя, полимеризация закончена и изделие может быть извлечено из матрицы.
  • SMC/BMC. Материал нарезается, в соответствии со схемой раскроя, и переносится в пресс-форму, нагретую до рабочей температуры. Пресс-форма смыкается, в результате чего под давлением материал растекается в полости формы и отверждается. В конце цикла изделие извлекается из пресс-формы, и производится его окончательная механическая обработка и окраска (если это необходимо).
Читать еще:  Что такое масляное голодание двигателя субару

Трубы и иные цилиндрические изделия производят намоткой. Форма волокна: нить, лента, ткань. Смола: эпоксидная или полиэфирная. Возможно изготовление форм из углепластика в домашних условиях, при наличии опыта и оборудования.

Применение [ править | править код ]

Углепластики широко используются при изготовлении лёгких, но прочных деталей, заменяя собой металлы, во многих изделиях от частей космических кораблей до удочек, среди которых:

  • ракетно-космическая техника;
  • авиатехника (самолётостроение, вертолётостроение (например, несущие винты));
  • судостроение (корабли, спортивноесудостроение);
  • автомобилестроение (спортивные автомобили (например, бамперы, пороги, двери, крышки капотов), мотоциклы, прототипы MotoGP, болиды Формулы 1 (кокпиты и обтекатели), а также при оформлении салонов;
  • наука и исследования;
  • усиление железобетонных конструкций;
  • спортивный инвентарь (роликовые коньки, велосипеды, футбольные бутсы, хоккейныеклюшки, лыжи, лыжные палки и ботинки, ракетки для тенниса, основания для настольного тенниса, лезвия коньков, стрелы, оборудование виндсерфинга, моноласты), вёсла;
  • медицинская техника;
  • протезостроение
  • рыболовные снасти (удилища);
  • профессиональные фото- и видеоштативы;
  • бытовая техника (отделка корпусов телефонов, ноутбуков, рукояти складных ножей и пр.);
  • моделизм;
  • струны для музыкальных инструментов;
  • изготовление индивидуальных супинаторов (особенно для спорта);
  • инструменты рукоделия (вязальные спицы);
  • карбон слабо поглощает рентгеновское излучение, поэтому из него изготавливают окошки рентгеновских и широкодиапазонных гамма-детекторов (через которые излучение проникает в детектор).

Полимеры, усиленные углеродными нанотрубками (CNRP) [ править | править код ]

Углеродные нанотрубки, как основа углепластика в несколько раз прочнее, гибче чем резина и даже легче чем O2. Материал сильно отличается от обычного углеродного волокна. Такой вид углепластика применён, в частности, в конструкции самолёта Lockheed Martin F-35 Lightning II.

Автотюнинг: карбон

Карбон — это углеволокно, пропитанное эпоксидными смолами. Также его ещё называют углепластиком или карбоноволокном. Этот материал, благодаря главному его преимуществу — высокой прочности при незначительном весе, — давно используются при производстве оружия, военной спецформы, также болидов Формулы-1.

Среди автовладельцев самая популярная карбоновая деталь — капот. Но, как правило, автовладельцы не обходятся только им, создавая гармоничную композицию — в ход идут зеркала, спойлеры, крыша, крылья, крышка багажника и пр. Иногда водители не могут ограничиться каким-либо деталями, и карбоновым становится полностью весь кузов транспорта.

Однако среди самарских автолюбителей большой популярностью пользуется не карбон, а его более дешёвая копия — плёнка ПВХ. Сравнивая детали, покрытые плёнкой ПВХ и изготовленные из настоящего карбона, можно выделить несколько преимуществ и недостатков обоих видов материалов.

«Плюсом» карбоновых деталей является их небольшой вес: карбон легче алюминия на 20%, а стали — на 40%. Карбоновые части автомобиля применялись при изготовлении болидов в «Формуле 1» именно потому, что такие детали лёгкие и прочные. Однако это преимущество будет заметно только в случае, когда для создания детали требуется лишь один-два слоя карбоноволокна (например, при изготовлении обвесов, спойлеров). Замена нескольких деталей на карбоновые поможет снизить вес машины более чем на 10 кг. Но при карбоновом исполнении некоторых деталей (например, капота или крышки багажника) для увеличения прочности волокно сворачивают в несколько слоёв, а это приводит к увеличению веса. В конечном итоге такая деталь будет легче «родной» всего на 300-400 грамм.

Читать еще:  Что такое чипованный двигатель газель некст

Также карбоновые части автомобиля выдерживают температуру в 1600 градусов. К тому же он хороший «энергопоглатитель» и его удобно устанавливать вместо крышки двигателя. Карбоновые детали автомобиля отличаются высокой прочностью: углеволокно практически невозможно порвать. Карбоновые детали не трескаются, не крошатся, но при точечных ударах разбивается на части. Поврежденная деталь не подлежит ремонту или восстановлению, поэтому ее придется менять полностью. Этого недостатка лишены пленки ПВХ — при ее повреждении потребуется заменить только само «карбоновое» покрытие, а не деталь целиком.

Одно из преимуществ карбоновых деталей, на которое чаще всего обращают внимание автолюбители при выборе материала для автотюнинга, — внешний вид. Карбон смотрится стильно и красиво, но имеет свойство выгорать под действием ультрафиолетовых лучей — буквально за одно жаркое лето цвет деталей изменится. Поэтому если владельцу не по душе автомобиль с оттенком цвета слоновой кости, то лучше отказаться от использования этого материала вовсе, либо применить его лишь для декора автомобиля, исполнив в карбоне детали салона: руль, панель, внутреннее покрытие дверей и пр. В меньшей степени подвержены выгоранию пленки «под карбон».

К тому же, в отличие от настоящего материала, у плёнки имеется широкий выбор цветовой гаммы. В Самаре самыми популярными цветами карбоновой плёнки считаются чёрный, серый и металлический. На данный момент появилась плёнка 3D — визуально она почти не отличается от настоящего карбона.

В Самаре сложно найти мастеров, создающих детали из настоящего карбона (и это является еще одним его недостатком), а услуги по нанесению плёнки ПВХ предлагают практически в каждом салоне.

Но решающим фактором при выборе средств для усовершенствования авто может стать стоимость материалов. Детали из настоящего карбона — достаточно дорогостоящие. Например, капот для ВАЗ 2110 или ВАЗ 2112 будет стоить не дешевле 34 000 рублей. А плёнкой ПВХ за аналогичную сумму можно обклеить весь кузов того же автомобиля. Для иностранных авто цена еще выше: капот для Mitsubishi Lancer из настоящего карбона обойдется как минимум в 50 000 рублей, а его перетяжка плёнкой будет стоить от 5 000 рублей. Обклеить ею целиком кузов легковой иномарки можно за 45 000 рублей, внедорожника — 68 000 рублей.

По словам специалистов, чаще всего покрывают плёнкой те авто, которые имеют определённые дефекты: царапины, небольшие вмятины и пр. Это связно с ценой покраски и перетяжки авто плёнкой — она примерно одинакова, но «карбоновое» покрытие автомобиля намного эффектнее глянцевого.

На сегодняшний день многие автомобилисты пытаются покрыть автомобиль плёнкой ПВХ самостоятельно. Профессионалы не рекомендуют экспериментировать, так как для качественного покрытия требуется не только плёнка, но и дополнительные материалы и приборы. При выборе мастера стоит уточнить опыт его работы. Неплохо в данной ситуации не только посмотреть результат работ на фото, но и «вживую»

Таким образом, выбор материала зависит от цели его дальнейшего использования: если водителю важен исключительно внешний вид автомобиля, то в этом случае специалисты считают целесообразным использование пленки ПВХ; если же автовладельцу помимо внешних данных машины важны качественные характеристики, присущие карбону, без использования настоящего материала не обойтись.

Как сделать заднюю полку из карбона на ВАЗ 2110 -2112

Данная статья поможет вам сберечь деньги и сделать своими руками карбоновые элементы для внутренних частей кузова Ваз 2110- 2112, принцип тюнинга один и тот же. Общая цена всех использованных материалов составляет приблизительно 100 дол.

В эту цена заходит три рулона карбона, 2.5 литра смолы, воск, набор кистей и наждака. Это и есть все нужные материалы, для того, чтоб сделать полку для динамиков. Приступим, материалы мы приготовили, перейдем к делу.

Задняя полка Ваз 2112 представляет собой достаточно большую деталь, к тому же здесь мало кривых линии, так что мы легко можем сделать этот элемент. Сначала грубо прошкуриваем поверхность, чтобы она как можно лучше приклеилась к поверхности полки.

Дальше вымеряем нужное количество карбона. Во время его срезки добавляем три сантиметра на каждую сторону, а так же нам придется подгибать материал по бокам, чтоб не было видно шва. Во время подгибания волокна надо зафиксировать все части скотчем так оно не будет сползать.

Читать еще:  Электролитический конденсатор для запуска трехфазного двигателя

Примеряем карбон и смотрим чтобы он прилегал к поверхности и нигде не торчал. В трех четырех местах прихватываем его отрезками двухстороннего скотча к поверхности. Во время нанесения смолы, волокна могут отделиться от полки, возникает угроза образования пузыря, скотч не дает этому случится.

Вымешиваем смолу, у каждого типа есть своя инструкция и разное время застывания, перед началом работы не помешает ознакомиться с инструкцией. Смола начнет схватываться приблизительно через 10 мин., не следует мешать больше, чем нужно на данный момент. Во время работы убедительно советуем применять респиратор, начинаем наносить смолу на карбон.

Удостоверьтесь в том, что волокно не сползает. Продолжаем обрабатывать карбон смолой, пока она не пропитает ткань и полностью не выйдет воздух. Ждем, пока 1-ый слой высохнет, продолжается это приблизительно 1.5 часа.

Дальше берем ножницы и отрезаем остатки материала. Следующий шаг — нанесение еще 1-го слоя смолы. На поверхность надо нанести как минимум 2-3 слоя смолы. Следующие слоя можно будет наносить кистью и более толстым слоем смолы. Шлифовать слои не стоит, от этого больше вреда, чем пользы.

На завершающем шаге не забываем добавить к смоле воск. Его должно быть вдвое больше, чем отвердителя. После того, как был нанесен финишный слой, необходимо дать детали хорошо просохнуть, это займет приблизительно день. Деталь после высыхания будет иметь немножко мутный вид, но не надо этого пугаться.

Остается финишный и самый ответственный шаг, от него зависит как будет смотреться деталь. Начинаем полировку полки багажника Ваз 2112, начинаем с наждачные бумаги с самой большой зернистостью и заканчиваем размером 1500.

Интернет-магазин автотюнинга

Новинки

Скидки

Хиты продаж

Интересное

Как подготовить автомобиль к продаже

8 советов при покупке автомобиля с рук

КАК БЕЗОПАСНО ЭКСПЛУАТИРОВАТЬ АВТОМОБИЛЬ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ ГОДА

В нашем интернет-магазине автотюнинга вы можете найти массу интересного. И что особенно приятно — по самым низким ценам. Основной упор мы делаем на автотюнинг и прочие товары, делающие автомобилистов капельку счастливее. У нас нет автомобильных расходников в их стандартном понимании, зато есть, например, шумоизоляция, пленки для автомобилей, литые диски для авто и многое другое, но обо всем по порядку.

Нашими постоянными покупателями часто становятся люди, которые не хотят быть как все. Им просто недостаточно ездить на обычном автомобиле и не выделятся из серой массы. Кто-то прокачивает динамические характеристики автомобиля, кто-то работает над внешним видом, есть и те, кто просто увеличивает уровень комфорта в автомобиле, не меняя его внешне.

Также среди наших покупателей есть и расчетливые люди, которые знают, что часть дополнительных опций, которые обычно предлагают автосалоны при покупке автомобиля, можно приобрести у нас, но гораздо дешевле, да и выбор у нас больше.

Если вы хотите улучшить внешний вид автомобиля, у нас найдется всё для этого. Во-первых, у нас есть отличный выбор литых дисков для автомобилей. Кстати, мы рекомендуем сразу с ними приобрести секретки. Движемся далее, и тут у нас отличный выбор пленок для автомобилей: есть и тонировочные пленки и бронирующие и, конечно, декоративные. Ну, а дальше можно навесить обвесы, наклеить наклейки, поменять автосвет, в общем, есть где разгуляться.

Если вы руководствуетесь философией: «Какая разница, как моя тачка выглядит снаружи, я же внутри», наши специалисты помогут сделать ваше пребывание «внутри» максимально комфортным. Для начала, вы можете купить шумоизоляцию для автомобиля — внешне ничего не изменится, но ехать будет в разы приятнее. Можно купить материал для обклейки салона автомобиля и заодно поставить новые чехлы. Кстати, у нас есть много подлокотников. Да у нас масса всего!

Даже если вы ничего не хотите менять в вашем автомобиле и вообще вы противник автотюнинга, мы уверены: вы всё равно найдете у нас что-нибудь интересное. Например, масла — они нужны всем. У нас есть как масла для автомобилей, так и масла для мототехники. Также есть инструменты – можно, конечно, обойтись и без них, но с ними удобнее. Есть клей и различная автохимия. Еще ворох самых разных автоаксессуаров и ароматизаторов для автомобиля на любой вкус вы найдете в нашем автомобильном интернет-магазине.

Помимо интернет-магазина автоаксессуаров и тюнинга, вы также можете посетить наш физический магазин, он находится по адресу: город Тверь, ТЦ «Впоход», бульвар Цанова, 6 стр. 1 — там много всего интересного.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector