что такое карбоновая кожа

Одним из самых престижных и дорогих материалов для рукояток ножей помимо титана и дорогостоящих пород древесины, является разновидность углепластика, так называемый «карбон». Материал ценится за исключительную легкость, прочность и эстетическую красоту.

Источник фото: https://ua-marine.com.ua/katalog/tkani-i-vinili-vyva/vinili-vyva/carbon-fiber/

Карбон (от англ. carbon — углерод) — это полимерный материал с композитным составом, изготовленный из переплетенных нитей углеродного волокна (сarbon fibers). Эти нити изготавливаются с использованием эпоксидных смол. Средняя плотность материала от 1450 кг/м³ до 2000 кг/м³. Главным отличием карбона от других полимеров применяемых при изготовлении ножей является очень небольшой вес. Именно вес в совокупности с исключительной прочностью дает карбону преимущество перед другими материалами рукояток: полимером G10, микартой, пластиком FRN и т.д. При этом по удельным характеристикам прочности карбон превосходит конструкционные стали. Основными качествами карбона являются: высокая прочность на разрыв, стойкость к высоким температурам, агрессивным средам, незначительное расширение при нагреве, высокая электропроводимость. Также важной чертой карбона является его естественный, получаемый при производстве черный цвет, который придает ему благородный и элитарный внешний вид.

Источник фото: http://surl.li/wdqi

Основу материала составляют нити углеродистого волокна, средней толщиной 0,005-0,010 мм в диаметре. Углеродные волокна изготавливаются в результате сложного процесса термообработки. Основное волокно (полиакрил, вискоза) изначально подвергается окислению на воздухе при температуре 250 °C в течение 24 часов. В результате окисления образуются лестничные структуры (полимеры, макромолекулы которых попарно сшиты регулярными химическими связями). Затем происходит карбонизация (процесс обогащения нитей углеродом), который проходит при нагреве волокна в среде азота или аргона при температурах от 800 до 1500 °C. В результате карбонизации происходит образование графитоподобных структур (аллотропных модификаций углерода). Процесс термической обработки заканчивается графитизацией (образованием графита в материалах, в которых углерод содержится в растворенном состоянии или в виде карбидов), она проходит при температуре 1600-3000 °C, в инертной среде. В результате графитизации количество углерода в волокне доводится до 99 %. Помимо обычных органических волокон, для получения нитей углерода могут быть использованы специальные волокна из фенольных смол, лигнина, каменноугольных и нефтяных пеков.

Источник фото: http://svouimirukami.ru/articles/uglerodnoe-volokno-chto-eto-takoe-primenenie-karbona-v-sovremennom-.

Источник фото: https://compoly.ru/produktsiya/uglerodnye-pan-materialy/uglerodnaya-tkan.html

Основными методами изготовления карбоновых пластин являются:

Метод SMC/BMC заключается в помещении ткани в пресс-форму, нагретую до рабочей температуры. Пресс-форма смыкается, в результате чего под давлением материал растекается в полости формы и затвердевает. В конце цикла изделие извлекается из пресс-формы, и производится его окончательная механическая обработка и окраска.

Источник фото: https://www.zr.ru/content/news/538358-bmw_vstupajet_v_eru_avtomobilej_iz_karbona/

Карбоновое волокно применяется в различных сферах. В частности, в авиа и ракетостроении, при производстве деталей корпуса автомобилей и мотоциклов, бытовой техники и высокотехнологичных исследовательских приборов. И уже порядка 20 лет карбон широко применяется в изготовлении рукояток ножей среднего и премиального сегмента. При этом на складных ножах карбон может быть как в виде накладок на стальные лайнеры, так и в виде единственного материала рукояти, закрепленного винтами через бонки.

Карбон, идущий на изготовление ножей, помимо своих основных прочностных характеристик, должен иметь еще и достаточно привлекательный внешний вид. Именно этот фактор увеличивает его стоимость, осложняя технологию производства и требуя самых качественных исходных материалов. Для проклейки слоёв используются самые дорогие и качественные смолы, и более дорогое оборудование, в частности химические реакторы (автоклавы). Кроме того, для повышения сцепления с рукой карбон подвергают пескоструйной обработке, что также увеличивает затраты на производство. Необходимо также помнить, что работа с карбоном требует обязательной защиты органов дыхания и специальных помещений с хорошей вентиляцией, и это также ведет к росту цены.

Цветовая палитра и текстура карбона, используемого на ножах, может быть разнообразной. Среди разновидностей карбона применяются:

Источник фото: https://drwinter-knives.livejournal.com/285748.html

Источник фото: https://guns.allzip.org/topic/189/2411436.html

Карбон L ightning S trike («удар молнии») с медной нитью в виде сетки, вплетённой в углеткань по всему её объёму. Внешне аналогичный применяемому в фюзеляжах американских самолетов для защиты от ударов молний. Это тонкий карбон, толщиной 3,2 мм саржевого плетения. Обладает глубоким и ярким рисунком.

Источник фото: http://knife-making.ru/index.php?route=product/product&product_id=1475

Как и любой дорогостоящий, и при этом сложный в изготовлении материал, карбон имеет ряд недостатков. При производстве углепластиков необходимо очень строго выдерживать технологические параметры, при нарушении которых прочностные свойства изделий резко снижаются. Для контроля качества изделий могут применяться ультразвуковая дефектоскопия, рентгеновская и оптическая голография, а также акустический контроль. Без них производитель работает «наощупь» и может не заметить скрытых дефектов. Другим серьёзным недостатком углепластиков является их низкая стойкость по отношению к ударным нагрузкам. Также необходимо помнить, что со временем карбон выцветает и может существенно терять свое главное преимущество – привлекательный внешний вид. Однако несмотря на эти недостатки карбон по праву является премиальным материалом для лучших ножей.

Источник

Что такое углепластик или карбон?

Вы слышали про углепластик или карбон?

Углепластик, или карбон (от англ. carbon), — это современный, легкий, но очень прочный материал, применяемый в аэрокосмической отрасли, и незаменимый во многих отраслях промышленности (производство спортивного инвентаря, медицинского оборудования, автомобилестроение и так далее). Благодаря возможности его переработки и технологии производства карбоновые детали могут иметь различную форму и габаритные размеры.

На стадии проектирования ( расчета на прочность композитов ) задаются параметры будущего материала, и за счет определенной ориентации волокон в полимерной матрице, например, в эпоксидной смоле, достигается оптимальное соотношение веса и прочности. Карбон используется в тех изделиях, где его отношения веса к прочности имеет существенное значение. Это в свою очередь повышает экономическую выгоду, потому что при сочетании в себе множества достоинств данный материал стоит недешево, что связано с особенностями технологии его производства и немалой долей ручного труда, непосредственно в процессе изготовления деталей из карбона. Некоторые изделия из углепластика нелегко массово производить и поэтому такое производство обходится очень дорого. Если бы можно было сказать, что углеродное волокно имеет какие-либо недостатки, это были бы издержки производства.

Этот материал стал настолько популярен, что существует не мало других синтетических материалов, которые имитируют настоящее углеволокно. Тем не менее, имитации часто представляют собой только пластик, выполненный в виде структуры углеродного волокна или различные пленки. Carbon Composites использует только высококачественные углеткани.

Углеродные волокна изготавливаются путем термической обработки тончайших нитей углерода с последующей карбонизацией (т. е. нагрев в азотной среде) и графитизацией (т. е. насыщение углеродом для повышения прочности). Углеродные ткани (углеткани) получают путем плетения нитей или лент.

А то, что обычно называют углепластик или карбон, представляет собой материал, состоящий из углеродных тканей, лент, волокон, и при соединении с полимерной матрицей (эпоксидной смолой или другими полимерами) под действием тепла, давления и/или в вакууме образуется композитный материал, который является одновременно прочным и легким. Это делает его особенным.

Изделия из карбона от компании Carbon Composites

В последние годы производство изделий из углепластика заметно выросло, и во многих отраслях всё активнее применяется этот по-настоящему уникальный материал. Покупателям компании Carbon Composites доступны изделия из карбона на заказ, выполненные из композитных материалов, максимально подходящих под выбранный проект. Вы можете заказать карбоновые детали высокого качества, обладающие всеми преимуществами данного материала и изготовленные в строгом соответствии с технологией. Немаловажное преимущество изготовления изделий карбона на заказ — в том, что они могут формоваться как единое целое, что позволяет избежать появления слабых мест в конструкции (которые неизбежно возникают в металлических конструкциях из-за формирования изгибов и соединений). Карбон позволяет создавать цельные изделия, в которых нагрузка равномерно распределяется по всей площади. А поверхность из многочисленных нитей в составе углепластика очень красиво переливается на свету.

Используйте все преимущества углепластика (карбона) — материала будущего — заказывая продукцию в компании Carbon Composites.

Источник

Виды натуральной кожи

С появлением современных технологий скорость производства кожи заметно увеличилась. А вот качество натуральной кожи полностью зависит от добросовестности производителя.

Перед вами может лежать спилок, покрытый несколькими слоями «химии», но вы даже не поймете, что это вовсе не лицевая сторона кожи. Даже с полноценной экспертизой. Технологии идут в ногу со временем, и не все пользуются ими во благо. Но обо всем по порядку.

Спилок без дополнительной обработки ворсистый и мягкий.
Фото автора Diego Pontes: Pexels

Спилок — слой натуральной кожи, получаемый в процессе кожевенного производства в результате слоения, после снятия лицевого слоя.

Неидеальная натуральная кожа

Чтобы разделить кожу на виды, нужно понять, как она получается такой, какой мы ее видим на прилавках магазинов — гладкая, с крупно- и мелкозернистой фактурой, с тиснением и без. Словом, блестящая и идеальная.

А начинается все с крупного рогатого скота. Возьмем классическую корову. Ее выращивают для мяса или молока, а кошельки, сумочки и перчатки — приятное дополнение, которое получается только после определенных манипуляций с материалом.

Чтобы убрать ненужные волоски и смягчить лоскуты, кожа проходит этап мездрения и дубления. И если с первым все понятно: прирези мяса, сухожилий и подкожной жирового слоя (мездры) удаляются и готово, то дубление — процесс непростой и долгий.

Чтобы получить практически первозданную кожу (wet blue), не считая чистоты и мягкости, ее нужно три недели крутить в специальных барабанах. Здесь и происходит магия. Поставщики, в зависимости от запросов производителей кожаных аксессуаров, добавляют в барабаны различные средства: для эластичности и мягкости, для гидрофобности и устойчивости к истиранию, а также краску.

Кожа wet blue после барабанов.
Источник: сайт компании Palomeras y Gambús

Wet Blue — дубленая кожа без покраски и примесей. Для ее изготовления шкуры дубят, но не высушивают. Такая кожа имеет сине-голубой оттенок и легко поддается дальнейшему окрашиванию. „Wet blue“ закупает, например, Италия, чтобы с помощью последующей обработки кожи сделать из нее те самые великолепные итальянские сумки.

Виды кожи по степени обработки

Здесь можно разделить кожу на 4 вида:

Пулап — кожа без обработки. Сейчас особенно популярна из-за отсутствия «химии» и наиболее естественного внешнего вида со всеми своими неровностями. Однако она быстро царапается и приходит в «негодный» вид: трескается, стирается.

Кот на фоне кожи Pull-Up

Анилиновая кожа — материал почти без обработки. Царапины переносит, но не слишком износостойкая. На ней по-прежнему нет пигментного покрытия.

Полуанилиновая кожа — достаточно устойчивая к внешним факторам кожа. «Наппа» относится именно к этой степени обработки и является самой дорогой в этом сегменте.

Похожие статьи:

Крашеная кожа и кожа с защитным покрытием — устойчивая к внешним воздействиям кожа. Иногда выглядит неестественно из-за того, что невозможно просмотреть текстуру. Может быть жесткой.

Кожа с разной обработкой не только ощущается, но и смотрится по-разному.

Но вернемся к нашей корове. Она, как и мы все, подвергается укусам насекомых, травмируется и получает ссадины. Все это не проходит бесследно. В результате смягчения кожи и придания ей нужных свойств она становится более похожа на ту кожу, которую мы привыкли видеть, но полна естественных пороков.

Чтобы их не было, можно прибегнуть к нескольким способам:

С помощью пылевидной плиты наносится мелкий рисунок, позволяющий скрыть пороки кожи. Более крупная и самая распространенная фактура — это флоттер.

Крупная плита вдавливает кожу гораздо сильнее, за счет чего даже сильные пороки кожи легче скрыть.

Бордовая, синяя и черная — крупная фактура. Голубая и бежевая — более мелкая.

Иногда к натуральным кожам относят композиционную или прессованную кожу. Ее получают через прессовку отходов кожевенного производства, таких как обрывки кожи, обрезь, и кожевенный порошок, получаемый после шлифовки кожи. Обычно ее используют для изготовления стелек, внутренних перегородок портфелей и для технических целей. Но такой материал значительно уступает натуральной коже в прочности и морозостойкости, и, строго говоря, не относится к натуральной коже.

Виды кожи по фактуре

Гладкая кожа

Чем меньше вдавливание и рисунок, тем больше видно пороков кожи. Именно поэтому производство изделий из гладкой кожи выходит дороже.

Илья Гольдин, эксперт по коже, работает в компании по производству изделий из натуральной кожи «Верфь»:

“Гладкая кожа в 98% случаев значительно дороже зернистой, так как „зернистость“ кожи достигается путем глубокого тиснения кожи, которая скрывает все ее пороки. На гладких анилиновых кожах пороки скрыть невозможно, поэтому требования к сырью значительно выше и процент использования кожи в готовом изделии значительно меньше. Существуют дешевые варианты условно гладких кож, гладкость которых достигается шлифованием верхнего слоя. Такие кожи называются „подшлифованными“. В среднем гладкие кожи дороже зернистых на 30%-50%.”

Фактурная кожа

Фактурная кожа – это значит обработанная шкура животных и рептилий, имеющая четкий рисунок, который легко определяется на ощупь. Фактура может иметь натуральное (крокодил, страус) и искусственное происхождение (шкура КРС, обработанная особым методом). Синтетический кожзаменитель также бывает фактурным.

Изготовление фактурной кожи

Говоря о натуральной коже, которой искусственным методом придали нужную фактуру, стоит сразу разобраться с технологией, чтобы понимать разницу. Придание нужной структуры отобранным и обработанным шкурам крупного рогатого скота проводится 2 способами:

Синтетическому кожзаменителю придают фактуру схожими методами. Правда в отличие от природных материалов, синтетика не меняет в процессе своих пользовательских характеристик.

Применение фактурной кожи

Этот материал как натурального, так и искусственного происхождения широко используют для разных целей. Модные женские сумки с приятным мелкоячеистым рисунком обычно делают из флотара средней толщины. Также этот материал используют для пошива обуви, обивки мебели и создания стильных аксессуаров.

В зависимости от дизайна и позиционирования производитель сам решает, какая кожа подходит ему больше.

Например, для производства кожаных перчаток больше всего подходит «наппа». Это мягкая гладкая натуральная кожа, которая даже на морозе не станет «дубовой».

Для производства сумок чаще всего задействуется кожа с крупным тиснением — флоттером. Это позволяет производителям использовать материал в полном объеме.

Для производства ремней используется толстая ременная кожа. Толщина — важный фактор. Если кожа будет такая, как у сумок, изделие придет в негодность после пары десятков раз использования.

Для обуви часто используют нубук и замшу. Предполагается, что обувь будет подвергаться дополнительной обработке с помощью средств для ухода, поэтому производители часто используют именно эти материалы, несмотря на то, что они не слишком износостойкие.

Виды окрашивания кожи

Если Wet Blue — это не то, что нужно производителю кожгалантереи, кожу нужно окрасить.

Это можно сделать тремя способами.

В процессе дубления коже также придаются и другие свойства. Упомянутая ранее адгезия на этапе окрашивания является ключевым фактором. При плохой «сцепке», лицевой слой будет буквально ездить по коже.

Деревянный барабан для дубления кожи.
Источник фото: ermaksan-ltd-sti.satu.kz

Натуральная кожа коров в России ничем не отличается от коров в других странах. Все дело в обработке кожи. Чем «изысканнее» средства, тем более износостойкое изделие можно получить. Например, итальянская кожгалантерея славится на весь мир не из-за особенной кожи, а из-за особого подхода к ее обработке.

На этапе дубления коже придаются такие свойства, как гидрофобность, мягкость, эластичность и износостойкость.

Именно поэтому долговечность изделия не является показателем натуральной кожи. Если кожаный аксессуар не имеет обработки, как пулап, например, он придет в негодность очень быстро. А можно мастерски обработать спилок, и он прослужит долгие годы, ничем не выдав себя. Даже специалист по коже без полноценной экспертизы не определит, спилок это или лицевая сторона кожи, которая так ценится и называется натуральной.

Дубление кожи

Процесс обработки шкуры на кожевенном производстве, в результате которого кожа становится мягче, прочнее, пластичнее и устойчивее к истиранию.

Условно, существует два вида дубления кожи:

Растительное дубление

Его также называют таннидным дублением. Это обработка кожи с помощью натуральных средств. Например, раньше в ход шла кора дуба и ивы, листья или плоды растений. Сейчас применяется редко, в основном, для обработки подошв обуви и стелек.

Плюсы: быстрее впитывает влагу (в случае со стельками важно); благородное состаривание (патина) кожи происходит быстрее, не вызывает аллергию, гигиенично.

Минусы: при контактах с водой может быстро прийти в негодный вид (потемнеть, сморщиться, затвердеть), не устойчива к внешним воздействиям.

Хромовое дубление

Это обработка кожи с помощью солей хрома, алюминия и других современных химических компонентов. Технология стала популярна в XX веке и позволила значительно увеличить темпы производства. Хромовое дубление — одна из самых популярных технологий обработки кожи на сегодняшний день, поэтому применяется в разных направлениях: от кошельков до поверхности обуви.

Плюсы: обладает гидрофобностью; устойчива к внешним воздействиям.

Минусы: сторонники растительного дубления говорят об аллергии, но риск получить ее от контакта с изделием хромового дубления очень мал.

Какое дубление лучше?

Однозначного ответа нет. Поклонникам натурального стиля и истории подойдут изделия растительного дубления. Но лишь в том случае, если они готовы ухаживать за кожаным аксессуаром.

Если нужно устойчивое к внешним воздействиям изделие из натуральной кожи, лучше выбрать хромовое дубление. К тому же, сейчас оно массово используется в производстве и хорошо себя показывает.

Источник

Кованый карбон — технология получения

Кованый карбон — знакомимся со старым знакомым

Этот монохромный шедевр чем-то напоминает некоторые виды мрамора, канкринитсодержащий мариуполит (плутоническая порода) и даже аэрофотоснимок округа Аламанс в Северной Каролине (США).

Округ Аламанс, Северная Каролина

Но это только внешне!

Углепластик, который вы знаете

Так уж вышло, что нашему потребителю чаще на глаза попадается карбон с четко организованным рисунком, характерным для определенных видов препрегов. Как правило, рисунки узнаваемые — они подчеркивают точную геометрию прямых линий изделия, как и любую другую, даже если геометрия сплошь криволинейная. Это — одно из визуальных свойств углепластика: усиливать строгость прямых углов и эффектно компенсировать кривые.

Элегантный хаос рисунка

Подобно тому, как невозможно найти два одинаковых рисунка натурального мрамора, так невозможно получить два одинаковых рисунка кованого карбона. Его отличительная внешняя особенность — именно в неровных и ассиметрично расположенных осколках разных оттенков серого. Так что, если вы — обладатель цельной вещи или детали из кованого углерода, то можете не сомневаться, что второй такой нет ни у кого.

Как и когда была создана технология кованых композитов

Кованый карбон был изобретен еще в середине 2000-х гг. одним из крупнейших и известнейших итальянских автопроизводителей — Lamborghini. Целью, из-за которой вообще началось это движение, была попытка снизить стоимость композитных деталей и повысить темпы производства. Просто в то время инженеры-технологи Lamborghini как раз пытались найти замену кованым алюминиевым рычагам управления подвеской.

Объединившись, компания по производству изделий для гольфа Callaway Golf Company, Вашингтонский университет и, собственно, автопроизводитель Lamborghini совместно провели обширные исследования с последующей разработкой материала, который обладал такими уникальными характеристиками:

превосходная устойчивость к усталостному разрушению;

невосприимчивость к воздействию влаги;

высокая устойчивость к повреждениям и дефектам;

более низкий модуль упругости по сравнению с алюминием;

высокая механическая прочность;

что немаловажно для итальянцев — более высокая адаптивность к потребностям дизайнеров.

Хотя был этот материал не совсем новым для данного альянса. Углеродное волокно — композит, с которым Lamborghini имела долгую «совместную историю» еще с 1983 года. По словам гендиректора Automobili Lamborghini Стефано Доменикали, в этом даже заключается один из самых важных ключей к успеху Lamborghini в прошлом, настоящем и будущем.

Так или иначе, технология кованых углепластиков дебютировала в 2010 году в конструкции суперкара Lamborghini Sesto Elemento, где этот материал был использован для изготовления рычагов управления, монококового шасси и множества других комплектующих. Это позволило снизить общий вес модели Sesto Elemento на 25 %(!). А процесс изготовления всех деталей от сырья до готового продукта занял не более часа!

Что же это такое — кованый карбон?

По сути, это модернизация уже существующей технологии получения углеродного волокна. Изобретателем ее считается Паоло Фераболи — основатель и руководитель лаборатории передовых композитных конструкций. Свое изобретение он описывал как «революцию в соединениях из армированного углеродным волокном полимера (углепластика)».

По словам Фераболи, кованый композит — это не конкретный материал или отдельный процесс, а комплексная технология, которая сочетает в себе характеристики материала, технические характеристики процесса, а также инженерные и конструкторские знания, которые в совокупности позволяют создать отдельную композитную деталь из углеродного волокна.

Несколько слов об авторе и его открытии

Изобретатель является и вдохновителем, и автором технологии получения кованых композитов. Но нельзя сказать, что идея пришла ему вдруг. Еще задолго до первых образцов Фераболи экспериментировал с измельченными углеродными волокнами и понял, что этот материал на самом деле является очень выносливым и невосприимчивым к большому износу. В конечном итоге открытие и привело к разработке передовой технологии компрессионного формования, использующей разные составы для формования листов из углеродного волокна.

Кроме того, технология дала неограниченные возможности в формировании сложных геометрических форм без особых изысканий в плане точной ориентации волокон. Именно эти преимущественные отличия от традиционных технологий сделали данную методу получения кованого карбона полезной для производства сложных деталей со множеством отверстий и креплений.

В общем, не зря технология была расценена основателем как очень перспективная, с посылом на будущее в создании облегченных изделий разных размеров и форм с увеличенной функциональностью и стойкостью. То есть полностью соответствующей тому, что когда-то сказал Фераболи: «То, что заставляет машину двигаться, — это двигатель. Всё остальное — просто вес».

Как результат, широко разрекламированный компанией Lamborghini запуск производства этого материала и использование его в собственных суперкарах действительно помог продвинуть в мейнстрим и популяризировать кованый углепластик как альтернативу традиционным углеродным полотнам.

Отличие углеродного волокна от обычного

Как правило, углепластиковое волокно получают укладывая препреги в форму и заливая их смолой в нескольких вариациях данного процесса. Кованый карбон тоже получают несколькими способами. Например, можно использовать специальную пасту из волокон, смешанных со смолой, чтобы впоследствии спрессовать ее под давлением в различных пресс-формах. Также его можно получить из мелких рубленых углеродных волокон.

В обоих случаях не возникнет четкого рисунка из-за того, что волокна будут ориентированы совершенно случайным образом. В этом и есть секрет уникальности готового изделия и его красоты: продукт имеет совершенно иную эстетику по сравнению со своим тканым аналогом и больше похож на мрамор, чем на ткань с узором «елочка».

Суть технологии

Как уже должно быть понятно, кованый карбон получают из неотвержденного пластика, смешанного с короткими случайно расположенными нитями углеродного волокна. Причем, в отличие от традиционных листов из композитного волокна, материал не требует тщательной резки и точной укладки в пресс-формы.

После того как масса (углеродное волокно, тщательно пропитанное смолой) помещается в горячую пресс-форму, она сжимается под высоким давлением, нагревается — и всё! На свет появляется такое же легкое и прочное изделие, как и изделие, созданное из композитного волокна традиционными технологиями (вакуумная инфузия, автоклавирование и др.). А сам процесс выглядит весьма похожим на ковку металлов, отсюда и название — кованый углерод.

При этом одним из главных отличий технологии получения кованого углепластика является время, поскольку изделие производится в течение нескольких минут, а не часов, как этого требуют другие технологии. Получается, что теперь с углеродным волокном можно обращаться так же, как на протяжении десятилетий автомобильная промышленность обращалась со сталью, алюминием и неармированным пластиком. И это меняет привычные правила производства. Детали из кованого карбона становится возможным просто штамповать.

Так ли всё просто?

Казалось бы, всё — решение найдено и остальные технологии можно убрать в утиль. Но не нужно спешить. Когда речь идет о сложных и ответственных деталях, необходим тщательный микроструктурный анализ, анализ отказов, а также опыт и оборудование для правильной ковки композитных деталей. Небрежность в производстве не приведет ни к чему хорошему.

Но всё же изготовление изделий из кованого карбона для массового производства более перспективно, хотя по цене подобные детали всё равно остаются в премиум-сегменте.

Если ли способы имитации?

Однако заполучить красивую текстуру кованого углепластика можно и без использования пресс-формы. Для этого есть несколько способов, заслуживающих внимания.

Кованый карбон-препрег

Использование препрегов — распространенная концепция получения изделий из композитов. Заключается она в следующем: когда производят деталь из углеволокна, берут сухую карбоновую ткань, помещают в форму и хорошо пропитывают смолой. Такой предварительно пропитанный смолой (в правильном соотношении) препрег может быть идеальным вариантом, который сократит технологический процесс получения детали как таковой.

Да, это действительно здорово, но и дорого. Кроме того, такой препрег требует определенной температуры и сроков хранения, по истечении которых он становится непригодным для дальнейшего процесса.

Но если использовать препрег в виде сухих нарезанных волокон, его можно использовать как способ наложения внешнего слоя с использованием стандартных технологий и углеродных тканей.

Сухая ткань с текстурой кованого углепластика

Это один из уникальных материалов, структура которого состоит из сплавленных друг с другом измельченных волокон и тонкой нетканой подложкой из углеродного волокна. В результате получается идеальная имитация кованого карбона. Также материал является хорошей альтернативой препрегу, поскольку у него внутри нет эпоксидной смолы и никаких особых условий хранения он не требует, как и не имеет срока годности.

Но, несмотря на это, материал нельзя назвать дешевым, а такую многоступенчатую технологию — не требующей опыта.

Ручная укладка рубленых волокон

Сразу можно отметить, что это — максимально недорогая и доступная альтернатива: рубленные волокна продаются просто на вес и могут иметь разную длину, что дает свободу в выборе будущей текстуры.

Волокна вручную насыпают в форму или накладывают их на готовую деталь. В этом случае получается нужная фактура и очень эстетичный продукт.

А чтобы еще больше удешевить процесс, можно использовать обрезки углеткани, хаотично нарезав ее кусочки. Далее последовательность операций трудоемкая, но несложная: нужная поверхность тщательно шлифуется (если необходимо) и обрабатывается обезжиривателем, малярной лентой защищаются нужные места, далее идет нанесение эпоксидной смолой с отвердителем. После этого нарезанные (или измельченные) волокна распределяются по поверхности и опять наносится эпоксидная смола с отвердителем. Далее поверхность укатывается, разравнивается, накрывается — и через 12 часов производится ее финишная обработка.

Конечно, придется повозиться, особенно если делать это самостоятельно, в гараже. Если же приложить старание и не отходить от технологии, может получиться очень эффектно. Но всё же лучше обратиться к специалистам Carbon Composites, чтобы всё было проделано качественно, а результат действительно впечатлял.

Плюсы и минусы использования кованого углепластика

Причины для этого упоминались выше, но основных — две:

Возможность выполнить детали любых сложных форм.

Минимальные затраты времени.

Однако тканое углеродное полотно накладывает некоторые ограничения на форму создаваемого изделия. Например, такие нюансы, как угол в 90 ⁰ тканым материалом выполнить очень трудно, поскольку крайне сложно идеально сжать материю в угол.

Также укладка углеродной ткани требует внимания и навыков, чтобы избежать ошибок, которые могут стоить не только неидеальным внешним видом, но и снижением прочности.

Но на самом деле в технологии кованого карбона основная сложность сводится лишь к изготовлению пресс-формы. Далее получить деталь без дефектов уже гораздо проще и быстрее. Кроме того, с ним возможно создание трехмерной детали, которую можно подвергнуть дальнейшей механической обработке.

Шкурный вопрос: что выгоднее?

Если речь идет о массовом производстве, основные первоначальные затраты — это изготовление пресс-формы, что недешево, не говоря уже о возможности сделать компрессионную формовку. Но когда пресс-форма уже есть, можно изготавливать детали большими партиями, что очень затратно для других технологий. Здесь же наоборот: чем больше партия изделий, тем меньший процент стоимости оснастки будет включен в ее конечную цену.

Одним словом, классическая технология получения изделий из кованого углепластика больше подходит для серийного производства.

Так ли прочен кованый карбон?

В этом вопросе не утихают споры. Поклонники углеродного волокна отмечают, что, используя стандартную ткань, можно сделать более прочную деталь, так как, меняя ориентацию волокон, прочность можно регулировать и контролировать, в то время как нарезанные волокна короткие и не выровнены в определенном направлении. Они не дают возможности, меняя направление, манипулировать прочностью.

Иными словами, методы получения композитных изделий имеют свои плюсы и минусы. Что использовать в каждом конкретном случае, однозначно не сказать. Всегда приходится думать об основных требованиях: прочность, эстетика, объем детали, сложность ее формы, время изготовления и что это всё будет в конечном итоге стоить.

Источник