KARBON ELYAF GÜÇLENDİRME UYGULAMALARI
CFRP Kompozitleri, günlük yaşamımızda kullanılan sayısız ürünün üretiminde kullanılan hafif, güçlü malzemelerdir. Karbon Fiber Takviyeli Polimer Kompozitleri veya kısaca CFRP Kompozitleri, birincil yapısal bileşen olarak karbon elyafı kullanan bir fiber takviyeli kompozit malzemeyi tanımlamak için kullanılan bir terimdir. CFRP’deki “P” nin “polimer” yerine “plastik” için de geçerli olabileceği unutulmamalıdır.
Genel olarak, CFRP kompozitler epoksi, polyester veya vinil ester gibi ısıyla sertleşen reçineleri kullanır. CFRP Kompozitlerinde termoplastik reçineler kullanılmasına rağmen, “Karbon Fiber Takviyeli Termoplastik Kompozitler”, çoğunlukla kendi kısaltması olan CFRTP kompozitleri ile gider.
Kompozitlerle veya kompozitler endüstrisinde çalışırken, şartları ve kısaltmaları anlamak önemlidir. Daha da önemlisi, FRP kompozitlerinin özelliklerini ve karbon fiber gibi çeşitli takviyelerin yeteneklerini anlamak gerekir.
CFRP KOMPOZİTLERİNİN ÖZELLİKLERİ
Karbon fiber ile takviye edilmiş kompozit malzemeler, fiberglas veya aramid elyaf gibi geleneksel malzemeleri kullanarak diğer FRP kompozitlerinden farklıdır. Avantajlı olan CFRP kompozitlerinin özellikleri arasında şunlar bulunur:
Daha Güçlü – Sadece karbon fiber kompozitlerin ağırlığı değil, CFRP kompozitleri ağırlık birimi başına daha güçlü ve katıdır. Karbon fiber kompozitleri cam elyafıyla karşılaştırırken bu durum geçerlidir, ancak metallere kıyasla daha da fazla olur.
Örneğin, çelik ile CFRP kompozitlerini kıyaslarken göze çarpan bir kural, eşit kuvvete sahip karbon fiber bir yapının genellikle çeliğin 1 / 5’i ağırlığında olmasıdır. Tüm otomotiv şirketlerinin çelik yerine karbon fiber kullanarak neden araştırtıklarını hayal edebilirsiniz.
CFRP kompozitlerini kullanılan en hafif metallerden biri olan alüminyuma kıyasla standart bir varsayım, eşit kuvvetteki bir alüminyum yapının muhtemelen karbon fiber yapınınkinin 1.5 katı ağırlığında olmasıdır.
Elbette, bu karşılaştırmayı değiştirebilecek birçok değişken vardır. Malzemelerin kalitesi ve kalitesi farklı olabilir ve kompozitlerle üretim süreci, fiber mimarisi ve kalitenin dikkate alınması gerekir.
CFRP KOMPOZİTLERİNİN DEZAVANTAJLARI
Maliyet – Şaşırtıcı malzemeler olmasına rağmen, karbon fiberin her uygulamada neden kullanılmadığının bir nedeni vardır. Şu anda, CFRP kompozitler birçok durumda maliyeti yüksektir. Mevcut piyasa koşullarına (arz ve talep), karbon elyaf türüne (havacılık ve ticaret sınıfa) ve elyaf çekme boyutuna bağlı olarak, karbon elyafın fiyatı çarpıcı biçimde değişebilir.
Ham karbon elyaf, 5 kat ila 25 kat arasında fiberglastan daha pahalı olabilir.
Bu farklılık, çelik ile CFRP kompozitler karşılaştırıldığında daha da büyük.
İletkenlik – Bu, karbon fiber kompozitlerin avantajlarından biri veya uygulamaya bağlı olarak bir dezavantaj olabilir. Karbon fiber son derece iletken, cam elyaf ise izole edicidir. Birçok uygulama cam elyaf kullanır ve kesinlikle iletkenlik nedeniyle karbon fiber veya metal kullanamaz.
Örneğin, kamu sektöründe, cam elyaflarını kullanmak için birçok ürünün kullanılması gerekiyor. Merdiven merdivenleri olarak merdivenlerin cam elyaf kullanmasının nedenlerinden biridir. Bir fiberglas merdiveni bir elektrik hattı ile temasa giriyorsa, elektrik çarpma ihtimali çok daha düşüktür. Bu bir CFRP merdiveni için geçerli değildir.
CFRP kompozitlerinin maliyeti hâlâ yüksek olsa da, imalatta yeni teknolojik ilerlemeler daha uygun maliyetli ürünler sunmaya devam ediyor.
Umarız, ömür boyu, geniş kapsamlı tüketici, endüstriyel ve otomotiv uygulamaları için uygun karbon fiberleri görebiliriz.