الیاف کربن چیست؟

الیاف کربنی چیست؟ الیاف کربن یا همان فیبر کربن از پر کاربرد ترین الیاف در صنعت به حساب می آید. از فیبر کربن جهت تولید انواع کامپوزیت ها استفاده می شود. فیبر کربن به طور متوسط وزنی در حدود یک سوم فولاد و مقاومت آن ۵ الی ۱۰ برابر فولاد می باشد. الیاف کربن در صنایع مختلفی از جمله صنعت ساختمان جهت مقاوم سازی سازه ها، در صنعت خودرو جهت ساخت برخی قطعات خودرو، در صنعت هوا فضا جهت ساخت بدنه فضاپیماها و هواپیماها هلیکوپتر و کوادکوپتر ها و اسکلت اصلی آن ها، در صنعت پزشکی جهت ساخت انواع استخوان مصنوعی، در صنعت انرژی جهت ساخت پره های توربین کربنی و هزاران هزار کاربرد دیگر که به دلیل حجم بالای مطالب امکان ذکر آن ها در این مقاله وجود ندارد استفاده می شود. کامپوزیت کربن از ترکیب الیاف کربن (پارچه کربن) و نوعی رزین (چسب صنعتی) ساخته می شود که استحکام بسیار بالایی به آن می دهد. در شکل زیر نمونه هایی از الیاف کربن و کامپوزیت آن را مشاهده می کنید. همچنین در صنعت مدل از لوله فیبر کربن و صفحات فیبر کربن جهت ساخت هواپیمای مدل استفاده می شود.

کاربرد فیبر کربن در هواپیمای مدل چیست؟

همانطور که قبلا اشاره شد فیبر کربن به خاطر ویژگی های مکانیکی خاص خود بازار داغی در تمامی صنایع برای خود ایجاد کرده است. این کامپوزیت ارزشمند به دنیای صنعت مدل نیز راه یافته است. امروزه جهت ساخت و تقویت بدنه انواع هواپیمای مدل و حتی مالتی روتور ها از گونه های مختلف فیبر کربن استفاده می شود. در هواپیمای مدل جهت ساخت ارابه های فرود، قسمت هایی از خود بدنه هواپیما و تقویت ریشه بال هواپیماهای آکروباتیک از کامپوزیت الیاف کربن استفاده می شود. این کامپوزیت ها علاوه بر وزن بسیار پایین خود دارای مقاومت باور نکردنی می باشند. حتی گاها برای تقویت تخته سه لایی های داخل بدنه از روکشی از پارچه الیاف کربن به همراه رزین در آن ها استفاده می شود.

لوله فیبر کربن

جهت تقویت بال و بدنه در هواپیمای مدل از انواع لوله های کربنی تو خالی و توپر و لول های کربنی چهار گوش استفاده می گردد که با توجه به نوع طراحی هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجایی که فیبر کربن بسیار سبک و مستحکم می باشد بنابراین ضمن اینکه وزن زیادی را به مدل تحمیل نمی کند بلکه استحکام زیادی به بدنه و بال بخشیده تا در هنگام مانور های سنگین و حتی کرش مدل کمترین آسیب را ببیند. معمولا از لوله های کربنی در ساختار بال و گاها در ساخت اسکلت بدنه مورد استفاده قرار می گیرد. لولهای فیبر کربن به آسانی نمی شکند و طول عمر بالایی دارند. از معایب لوله های کربنی قیمت بسیار بالای آن می باشد. لوله های کربنی در ابعاد و قطر های مختلف و با طول ۱ متر در بازار ارائه می گردند.

صفحات الیاف کربنی چیست؟

از صفحات کربنی معمولا جهت ساخت فریم مالتی روتور ها استفاده می شود. این صفحات هم به صورت خام و در ضخامت های مختلف موجود بوده و هم به صورت برش شده جهت استفاده در فریم مالتی روتور ها مورد استفاده قرار می گیرند.

مفهوم K در الیاف کربن

در واقع این عدد نشان دهنده تعداد تار های فیبر کربن در هر بسته نرم افزاری است. برای مثال وقتی میگوییم الیاف کربن ۱k بدین معنی است که در هر بسته نرم افزاری تعداد ۱۰۰۰ تار از الیاف کربن موجود است و وقتی این عدد به ۳k می رسد به این معنی است که در هر بسته نرم افزار تعداد ۳۰۰۰ تار از الیاف کربن وجود دارد. دقت کنید که هر یک از تار های کربن ضخامتی برابر با یک بیستم تار موی انسان را دارد. از رایج ترین الیاف کربن ۳k بوده که جهت ساخت تجهیزات مختلفی از جمله لوله های کربنی توخالی جهت ساخت هواپیمای مدل مورد استفاده قرار می گیرند.

معرفی الیاف کربن و کاربرد های آن