Miért a karbon? - 2/2

2018. Február 10. 18:58

MIÉRT A KARBON? - 2/2.

Karbon kompozitról beszélgetve, sokszor hallhatjuk azt, hogy nagyon könnyű anyag. Viszont tízből hétszer, egy jármű vonatkozású beszélgetés első öt kérdő mondatában nem szerepel a tömeg szó. Holott minimum ugyanannyira fontos tényező, ha a köridőt nézzük, mint a teljesítmény. Mivel a járművek nem tudnak kihagyni pár vacsorát annak érdekében, hogy ideális tömegűek legyenek, más irányból kell nekimennünk a kérdésnek... Magától értetődőnek tűnhet, de kifejezhetetlenül nagy a különbség egy másfél tonnás és, egy egy tonnás autó, vagy egy 200 és egy 150 kilogrammos motorkerékpár lehetőségei között. Tökéletes prezentálása a kérdésnek egy ruhásszekrény. Tehát ruhásszekrény, melynek a 100-150 kilogrammját szinte mindenki nagyon nehéznek tartja, mégis sokan legyintenek, főleg utcai vonatkozásban, ha két autó műszaki paramétereit összehasonlítva, az egyiknél 1.500, a másiknál pedig 1.600, vagy 1.650 kilogramm szerepel. Szándékosan nem kontrasztosítjuk jobban a számokat, de ez a "párhuzam" tökéletesen visszaadja, mennyire nehezíti egy sportautó feladatait ez a plusz tömeg - amit a bútordarab ügyesen bemutatott.



Következő írásaink előtt had tegyük meg azt a "szűkítést" a témára vonatkozóan, hogy főként a karbon kompozitokról ejtsünk szót, fémekkel és kerámiákkal kapcsolatos kompozitoknak egyelőre kevés fényt biztosítva, (de nem kihagyva őket), a szálerősítő anyagok közül pedig csak időnként említve a szénszálon kívül egyebet, akkor is leginkább az aramidot, ismertebb nevén a Kevlar®-t (a DuPont cég által birtokolt márkanév és annak egy terméke). Megnézve a szó jelentését: kompozit, komponál, azaz, kettő, vagy több, egymásban nem oldódó anyag, amelyek nem csak fizikailag, hanem kémiai módon, vagyis kötések révén is kapcsolódnak, így létrehozva egy harmadik, új anyagot. Összetett anyagok esetén két fő alkotót kell különválasztanunk. Egyik az úgynevezett mátrixanyag (beágyazó anyag), másik pedig a vázanyag (erősítő anyag). Karbon kompozitoknál maradva, alapvetően a mátrixanyag valamilyen polimer "gyanta", a vázanyag pedig szénszál. A szálakból készült szövetek irányának és rétegzéseinek lehetőség -száma a két anyag házasításához használt gyártástechnológiák számához hasonlóan nagyon magas. Főleg, ha a szendvicsszerkezetekről is említést teszünk, melyek segítségével, relatív kis tömeg növekedéssel a mechanikai tulajdonságaik döbbenetesen javíthatók. Számunkra, a szakmánkon belül ez az egyik leglenyűgözőbb terület. Szendvicsanyagként - és itt ne a kenyér, vaj, sonka együttese legyen a szemünk előtt - habanyagokat, illetve különböző alumínium, vagy aramid méhsejt szerkezeteket használunk. Az aramid többek között a golyóálló mellények fő alkotóeleme. Az erősítő anyag karbon kompozit esetében, ahogy néztük, maga a karbonszál, aminek az egyik legfőbb tulajdonsága az óriási szakítószilárdsága. Ebből felvetíthetően az adott elvárásoknak nagyon kis tömegű alkatrészekkel meg tud felelni. Ennek látványos prezentálására külön cikkel készültünk, hogy ezen a területen is meg tudjuk nézni, hol is van egy-egy ilyen alkatrész "vége" a gyakorlatban, illetve, hogy mi is a megálmodástól kezdve egy alkatrész létrejöttének pontos útja, egészen a záró polírozásig. Meg fogjuk mutatni.