Композиты (прочность)

Наиболее массовое применение углеволокна - это практическая реализация его уникальных физико-механических характеристик.

(В скобках: еще есть химические, биологические и электротехнические свойства. Об этом смотрите в других разделах нашего сайта.)

 

...когда-то не было металла - и люди применяли дерево / камень.

Затем появились металлы. Наконец, в 20 веке цивилизация научилась производить стекловолокно и арамидные волокна.

Все это разложило применения "по полочкам".

В наше время применяется и дерево, и камень, и металлы,  полимеры, и стекловолокно.

А в 70-е годы 20в. стал доступен углепластик, который сейчас с каждым годом становится дешевле и внедряется там, где не хватает прочности стеклоплатика.

 

О прочностных применениях.

Отдельно от всего всего - гражданская и военная авиация.

В некоторых американских авиалайнерах в наше время (2019г.) применяется до 35тн углеволокна на 1 корпус.

В этой области использования работает несколько больших всемирно известных транснациональных компаний, а рынок характеризуется крайне высоким входным барьером.

Однако, есть много других, не менее перспективных отраслей использования.

 

1. Спортивные товары.

Весло байдарки

Весло байдарки

Каное

Каноэ

Велосипедная рама

Велосипедная рама из углепластика

Доска foil

Доска foil. Фото с выставки JEC 2018

 Ласты. Фото с выставки JEC 2018

Ласты. Фото с выставки JEC 2018

 

В спорте главное - предел, рекорд, победа. Для предельных нагрузок нужен соответствующий материал.

Применение углепластика в спорте:

Лыжные гонки: лыжи и палки делают из углепластика.

Хоккей: клюшки и элементы экипировки.

Велоспорт: элементы рамы.

Подводное плавание: ласты.

Теннис: ракетки.

Серфинг: доски, гики, опоры, фойлы и так далее. Всевозможные виды водного серфинга.

Скейтинг: деки.

Гребной спорт: лодки и весла. Байдарки, сап-серфинг, каноэ. Все что плывет и гребет.

Паркур. Дисциплины предельных нагрузок тела.

Гимнастика.

Шведская ходьба: палки.

Армирующие стельки спортивной обуви.

Отдельно - авиамодели и судомодели. Спортсмены-моделисты сами делают модели и хорошо знают композитное дело и технологию.

Авиамодель (струнная)

Авиамодель (струнная)

2 трубки по 130см. Вес каждой 230г.

2 трубки по 130см. Вес каждой 230г

Трубки с внеш. диаметром 25мм

Трубки с внешним диаметром 25мм. Для паркура.

 

2. Функциональные композиты для локальной прочности.

Наиболее интересная область применения углеволокна. Здесь полно неожиданностей и перспектив для новых видов бизнеса.

Во многих применениях, где успешно используются традиционные материалы, необходимы локальные усиления углепластиком.

Как раз тот случай, когда он пришел на смену предыдущим доступным материалам (замена металла, замена стеклопластика).

* Например, для промышленного клининга необходимы легкие+прочные+длинные трубки пылесосов для уборки объектов на высоте 4-7 метров без стремянок и вспомогательных конструкций. Такие трубки производятся из углепластика.

* Многие виды оборудования требуют небольших, но прочных элементов для работы под высокими силовыми нагрузками. Например, рамные конструкции, каркасы станков, детали досмотрового и сканирующего оборудования, компоненты крутильных машин (углепластиковая дуга для производства провода и кабеля).

* Во многих случаях условия эксплуатации требуют, чтобы корпус прибора был выполнен из прочного материала, устойчивого к коррозии и сильным ударам. Например, корпусы лидаров, корпусы некоторых видов оборудования, применяемого в животноводстве.

* Компоненты современного типографского оборудования. Реализована высокая прочность углепластика при его низком весе / малой толщине пластины.

 

Углепластиковая дуга для крутильной машины

Дуги крутильной машины

Дуги крутильной машины

Заготовка пластины для типографского оборудования

Углепластиковый корпус доильного аппарата

Сканирующее оборудования для контроля безопасности

Применяются панели из углепластика

 Углепластиковая дуга для намоточной машины  

Заготовка пластины для типографского оборудования

Размер 100 на 100см. Толщина 5мм

 

Углепластиковый корпус аппарата

 

 Трубки для промышленного пылесоса, длина 5м Вес трубок 970г Вес воды 4,2кг

 

3. Автомобильная промышленность.

В автомобилестроении с каждым годом увеличивается применение углепластика с целью уменьшения веса машины и увеличения безопасности при эксплуатации.

Некоторые виды рам немецких и итальянских автомобилей (премиальные марки) практически полностью сделаны из углепластика.

Увеличивается применение углепластика для создания ударопоглощающих элементов кузова для увеличения безопасности водителя и пассажиров.

По причине высокой стоимости готовых композитов внедрение углепластика в автомобилестроение производит эволюционно (не революционно, как это случилось в авиастроении).

Все фотографии носят иллюстративный характер (отражают уровень применения углепластика в мировом автопроме) и сделаны представителем нашей компании на выставке JEC-2018:

   

 

4. Малая авиация: дроны, беспилотные вертолеты / самолеты, пропеллеры и вспомогательная инфраструктура.

Практически все беспилотные летальные аппараты в наше время выпускаются из углепластика.

Как и в "большой" авиации, здесь углепластик применяется благодаря высокой прочности при низком весе.

Беспилотник (бензиновый)

Беспилотник (бензиновый)

Беспилотник (электрический)

Беспилотник (электрический)

Беспилотник-мишень

Беспилотник-мишень

Пропеллер односторонний

Односторонний пропеллер. Со второй стороны - внутренний противовес. Струнная модель на таком пропеллере развивает скорость 300км/ч.

 Фото с выставки JEC-2018

Фото с выставки JEC-2018

 

Этот рынок, на наш взгляд, сильно отличается от рынка "большой" авиации.

В мире десятки стран производят много видов корпусов "беспилотников".

На этом рынке нет глобализовации и еще не сформированы монопольные империи, как в "большой" авиации, или, например, на мировом рынке кофе/мыла.

Например, только в России и Беларуси работает около 20 различных производителей БПЛА (без учета производителей квадрокоптеров).

5. Сосуды под давлением.

В настоящее время весьма перспективным считается рынок баллонов под давлением из углепластика (прежде всего в качестве топливного бака для автомобилей на сжиженном газе).

 

Будет дополнено.

Внимание: этот раздел нашего сайта является информационным и создан с целью популяризации знаний о композитах. Возможны неточности и ошибки.

Товары, которые мы продаем - это углеродное волокно из вискозны и ПАН-углематериалы, а также углепластик.

 

Логистика:

  • в России работаем от имени наших партнеров из Москвы (УКМ-Синтез, Синэрджи-Эко, Композит-Полимер) и Перми (Химпром)
  • доставка - Деловыми Линиями или СДЭКом
  • заказы принимаем на почту info@m-carbo.ru
  • наша контактная информация находится здесь
Поделиться ссылочкой: