- Категория:
- Рейтинг:0.0/0
В последние годы слова карбон и кевлар все чаще
употребляются применительно к автомобилям. Эти материалы уже давно
используют автопроизводители при отделке корпусов, болидных кокпитов,
мачт яхт и катеров. Также карбоновые элементы применяются в кузове,
внутренней отделке и даже на рессорах и автомобильных карданах.
Карбон - материал композитный. Он относится к категории углепластиков -
материалов, которые объединяют в себе тысячи различных составов. Роднит
все эти материалы одно качество - наполнитель в них составляют графитные
(углеродные) частицы, волокна и чешуйки.
В основе углетканей углеродные нити (углерод - это, например, грифель
карандаша). Только эти нити очень тонкие. Их просто сломать, но
разорвать нелегко. Из них шьют ткани, в которых углеродные нити
параллельно скрепляются между собой.
Конструкция углепластика отличается выраженной анизотропией (разные
качества в разных направлениях), поэтому для обеспечения прочной
поверхности углеволокна укладывают в несколько пластов, каждый раз
изменяя направление нитей. Волокна скрепляются так же, как и
стеклопластиковые нити, смолами. Даже процессы их выклейки практически
идентичны, разве что смолы требуются более дорогие и качественные. Для
работы с кевларом да и с карбоном обычная полиэфирка не подходит. Помимо
этого, чтобы использовать все достоинства этих материалов, применяют
вакуумные технологии, а также термообработку с задействованием сложного
оборудования, например, такого, как автоклав. Но результат, как
говорится, того стоит.
Карбоновые детали на 40% легче стальных и на 20% - алюминиевых.
Углепластиковые элементы прочнее и легче стеклопластиковых. С тех пор,
как Джон Бернард в 1981 г. впервые применил карбоновые волокна при
создании монокока на «МакЛарене» MP4/1, этот материал стал
использоваться в современном автоспорте и постепенно перешел на обычные
автомобили.
Но вот парадокс: обычные автолюбители ценят карбон совсем не за его
выдающиеся качества, а за оригинальный внешний вид. Хотя, карбоновые
накладки вошли в моду со спортивных машин, но там они все же имели
четкое практическое назначение: максимальная прочность при минимальном
весе.
Учитывая, что углеродные волокна черные, а нити могут различаться,
возникает простор для мысли дизайнера. На данный момент определение «под
карбон», как правило, характеризует «шахматку». Пленок с таким рисунком
появилось великое множество. Но сам по себе карбон - это действительно
красивый, практичный и легкий материал. Возвращаясь к конструкционной
составляющей карбона, хотя исключительно декоративным, учитывая
изначальные свойства, данный материал сложно назвать, стоит сказать и о
минусах, а они есть, к сожалению.
У карбона довольно низкая способность к растяжению, то есть он не
удлиняется. Повреждения от точечных ударов и хрупкость делают его в
некоторой степени «ранимым и нежным». Чтобы карбоновое изделие работало
как надо, следует точно рассчитать несколько параметров: направление
нитей углеволокна, толщину слоя, количество смолы и т. п. При создании
корпусов болидов с применением карбона используются специальные
программы.
Следующий интересный момент: при вхождении углепластика в
непосредственный контакт с металлом, например с алюминием, возникает
побочный эффект. Алюминий и графит как основной элемент в составе
углеволокна могут сформировать гальваническую пару, и если это сочетание
применяется в лодках, то соленая вода может вызвать процесс коррозии с
последующим разъеданием металла. Для предотвращения разрушения таких
конструкций используют нейтральные вставки из стеклопластика.
