Углепластик или карбон что лучше: какая лучше – из углепластика или карбона, основные отличия

Содержание

Как правильно выбрать удилище для рыбной ловли: советы и рекомендации


Удилище, или бланк, является самой основной частью рыболовной снасти. Буквально за последние 30 лет удилища прошли стремительную эволюцию, от бамбуковых палок и тяжеленных ленинградских стальных спиннингов, до невесомых карбоновых удилищ, сделанных по космическим технологиям.

И хотя для каждого вида ловли существуют свои собственные нюансы, мы попробуем дать общие советы, справедливые для абсолютно всех видов удилищ, и расскажем о базовых понятиях. О выборе удилища под конкретный вид ловли вы можете прочитать в других наших статьях, список которых находится здесь: 

Как выбрать спиннинг?


Материал удилища

От материала удилища зависит очень многое, от цены и веса, до способности вываживания трофея, чувствительности, жесткости подсечки и количества сходов.

На данный момент в качестве популярных материалов наиболее распространены карбон, фибергласс, и их комбинации, называемые композитом. Разберем поподробнее:

  • Карбон, он же углепластик, углеволокно, карбонопластик и так далее. Это материал, сделанный из углеродных нитей, сотканных в полотно и залитых полимером. У карбона целый ворох достоинств, среди которых легкий вес, упругость и прочность, но к сожалению низкая цена не входит в этот список. Карбоновые удилища отличаются крайне низким весом: при длине 8 метров, удилище может весить всего 150-200 грамм, что сравнимо с весом мобильного телефона. Еще карбон отлично передает любые колебания в руку, и помогает почувствовать нюансы игры приманки или самые осторожные поклевки. Карбон — однозначно лучший материал для спиннинговых и кастинговых удилищ.
  • Фибергласс, или по другому, стекловолокно и стеклопластик. Схожий с углеволокном материал, за тем исключением, что в полотне используются кварцевые нити. Основные качества стекловолокна — гибкость и прочность на разрыв и изгиб. Удилища из этого материала получаются невероятно прочными, что особенно ценится в трофейной морской и океанической рыбалке. Цена за практичность — большой вес и низкая чувствительность бланка. Зато такие удилища самые доступные и дешевые.
  • Композиты — это большая группа как материалов, так и конструкционных решений. Например это может быть карбон на подложке из кевларовой ткани, или простая стекловолоконная вклейка в углепластиковый бланк. В каждом конкретном случае производитель может подразумевать что-то свое, но справедливым будет утверждение что композиты объединяют достоинства разных материалов, минимизируя их недостатки. Композитные удилища располагаются в среднем ценовом секторе, и обладают хорошей универсальностью.

В качестве материала для первого удилища для новичка обычно рекомендуют фибергласс или композит, потому что углепластик гораздо дороже, достаточно капризен в уходе, и в неопытных руках довольно хрупок.


Конструкция удочки

Есть 3 основные устоявшиеся конструкции: телескоп, штекер и монобланк. Все они имеют свои плюсы и минусы, и подходят для разных видов ловли:

  • Телескопическое удилище — самая народная конструкция. Телескопы компактны, и подходят для большинства способов ловли. Недостатки обусловлены самой конструкцией: больший вес, меньшая прочность из-за большого количества узлов, и меньшая чувствительность, потому как стыки на коленах гасят упругие колебания. Телескопические удилища худо-бедно справляются абсолютно со всеми видами ловли, а в некоторых случаях их использование оправдано. Например серфовые, фидерные и маховые удилища часто делаются телескопическими из-за своей длины, ради удобства транспортировки.
  • Штекерные удилища состоят из двух и более колен, и находятся классом выше телескопов. Штекер прочнее, легче, гибче и чувствительнее. Для некоторых видов ловли эти характеристики ключевые, поэтому штекер будет лучшим выбором в этих дисциплинах. К ним относятся спиннинг, кастинг, карпфишинг и некоторые другие виды. Для остальных видов ловли штекерная конструкция будет предпочтительна, но не во всех случаях практична, поэтому выбор за вами.
  • Монобланки — односоставные удилища. Относительно редкий тип конструкции, чаще всего встречается в нахлысте, боат-фишинге и зимней рыбалке. Иногда односоставными делают элитные кастинговые и спиннинговые удилища, особенно сверхлегкого класса. Для каждого из видов ловли такая конструкция обусловлена разными потребностями: в боат-фишинге требуется максимальная прочность, а в сверхлегком спиннинге максимальная чувствительность. В любом случае, такая конструкция предназначена в большей мере для специальных удилищ, и новичку не стоит задерживать на ней внимание.

В выборе конструкции удилища чаще всего руководствуются деньгами: штекер как правило дороже телескопа похожего класса. Размеры тоже имеют некоторое значение, иногда компактность телескопических удилищ может оказаться решающим фактором в выборе. 


Строй удилища

Сложная характеристика, описывающая работу удилища. Грубо говоря, это то, насколько сильно сгибается удилище при забросе и вываживании. Для разных видов ловли существует своя собственная, более конкретная классификация, а здесь мы коснемся лишь общих тезисов.

  • Быстрые удилища — жесткие и хлесткие бланки, распространены в основном в спиннинговой ловле. Они хорошо бросают груз, чувствительны, а их жесткость позволяет лучше контролировать игру приманки и выполнять резкую подсечку, часто необходимую для засекания крупного хищника. Минусом является меньшая лояльность к ошибкам новичков — вываживать крупную рыбу сложнее, так как чаще происходят сходы.
  • Средний строй — универсальные бланки, одинаково приемлемо справляющиеся с дальним забросом, вываживанием, контролем приманки, и имеющие хорошую информативность. Большинство удилищ делается в таком, или смежных классах.
  • Медленный строй — удилища для трофейной рыбалки, там где нужно быть готовым к поклевке серьезной рыбы, например в карпфишинге. Такие удилища гнутся от самого комля, гася самые серьезные удары трофея, и держа леску в постоянном натяжении. К сожалению медленные удилища хуже забрасывают тяжелый груз, этому мешает их гибкость.
  • Прогрессивный строй — удилища такого типа более жесткие у комля, и становятся мягче с каждой секцией или коленом. Такое удилище может бросать как быстрое, но вываживать как медленное. Обычно бланки такого строя либо очень дороги, либо плохо работают, уступая даже средним удилищам. Отчасти к прогрессивным можно отнести фидеры, потому как их мягкий кончик-квивертип не участвует в забросе, но помогает при вываживании обеспечивая хоть и слабое, но все же постоянное натяжение.

Хотя для каждого из видов ловли существуют свои нюансы, для новичков можно посоветовать простой выбор: для ловли хищной рыбы на спиннинг подойдут быстрые и очень быстрые бланки, а для ловли мирной рыбы в большинстве дисциплин подойдут удилища среднего строя.


Тест удилища

Эта характеристика говорит о рабочих нагрузках удилища, и косвенно о его прочности. С ней тоже могут быть некоторые недопонимания, поскольку в нашем полушарии она измеряется в граммах, и определяется диапазоном грузов, эффективно забрасываемых удилищем, а вот в США и некоторых других странах тест — это мощность удилища на излом, определяемая в фунтах нагрузки. Еще больше неразберихи вносят карповые удилища, тест которых определяется своим собственным способом, который показывает под какой огрузкой кончик удилища согнется на 90 градусов, и тоже указывается в фунтах. Так или иначе, чем меньшее значение теста указано на удилище, тем на меньшие нагрузки оно рассчитано. Конечно же оно не сломается если вы перегрузите его на пару грамм, однако усталость будет накапливаться в волокнах, и со временем это приведет к поломке. Неправильно огруженные удилища хуже бросают и менее чувствительны, это справедливо почти для всех видов ловли.



Выбор удилища по виду ловли 

В каждом виде ловли есть свои тонкости и нюансы при выборе удилища, и если вы уже определились с тем, какой вам больше нравится, то читайте наши гайды по выбору:



Полезные ссылки:


Справочная статья основана на экспертном мнении автора

Почему надо ездить на стали, а не велосипеде из карбона

Недавно наткнулись на интересную статью, опубликованную лет десять назад на roadbikereview. com. Речь в ней идет о преимуществах стальных велосипедов перед карбоновыми. Актуально ли подобное суждение в настоящее время или это всего лишь ворчание ретрограда, вспоминающего старые добрые времена (небо было голубее, трава зеленее – ну, вы знаете), не желающего идти в ногу со временем? Что ж, решайте сами!

Итак, вы решили отправиться в ближайший велосипедный магазин и потратить изрядное количество сбережений, чтобы купить свой первый по-настоящему гоночный велосипед, который стоит дороже, чем большинство людей заплатили за целый мотоцикл. Вы или новичок в велоспорте, или вы уже несколько лет ездите, но теперь вашей старой алюминиевой раме остался, похоже, всего один сезон до мусорного контейнера.

Вы следите за всеми классическими однодневками весны, «Джиро», «Вуэльтой», «Туром» и отмечаете для себя кто на чем едет. Вы пускаете слюни, глядя на своих товарищей по команде на дорогостоящих гоночных велосипедах, в которых больше карбона, чем на Международной Космической Станции.

Вы провели целое исследование велосипедного рынка, выучили наизусть все последние тесты лучших дорогостоящих машин из карбона, и, наконец, определились – у вас есть победитель. Чековая книжка в руке, и вы готовы опустошить свой сберегательный счёт до последней копейки. Всё, что осталось сделать, это договориться с магазином о скидочке, чтобы у вас, по крайней мере, осталось хоть немного наличных на приобретение пары запасных камер.

Но прежде, чем вы ударитесь в разгул и ваш сберегательный счёт станет более тощим, чем модель Иоана Спангенберг, подумайте, уверены ли вы, что карбон самый подходящий материал рамы, которая вам нужна?

Не поймите неправильно, карбон  действительно имеет свои достоинства, но повальное увлечение им, кажется, в большей степени связано с преобладающим менталитетом: что делают профессионалы, о том мечтают широкие массы. Это было верно в 70-х годах с просверленными для облегчения компонентами, в 80-х с обильным количеством геля для волос и оттенком «Брико» для линз очков, в 90-х с велотрусами из лайкры, у которых был дизайн под синие джинсы, а сегодня – с карбоновыми гоночными велосипедами.

А почему бы карбону не быть популярным? Рама и вилка весят меньше, чем упаковка жестяных банок пива, у него потрясающие возможности гашения вибраций от дороги, он жёстче, чем строительные балки (по крайней мере, поначалу) и, самое главное, углеродное волокно имеет неоспоримое преимущество: даже традиционные создатели велосипедов, которые сделали себе имя в стали, теперь переходят на карбон. Такие бренды, как Steelman, Serotta и Independent Fabrications – все терпят убытки и теперь уже предлагают покупателям индивидуальные карбоновые рамы под заказ.

Большинство велосипедистов-гонщиков простое предложение проехать гонку на стальной раме, так же как и потренироваться на ней, посчитали бы теперь шуткой. Для некоторых, по совершенно необоснованным причинам, сталь приобрела репутацию как медленный, тяжёлый и технологически отсталый материал – подобная несправедливая репутация теперь в Соединённых Штатах у дизельных автомобилей.

Но реальность такова, что сталь ещё никогда не была прочнее, легче и надежнее, чем в настоящее время. И, более того, никакой другой материал не может предложить такую универсальность для создания индивидуального велосипеда, который идеально подходит гонщику.

Массовое производство тайваньских карбоновых рам, которые часто стоят дороже, чем заказная стальная рама, даже близко не стоит по удобству подгонки, ощущениям и качеству езды, которые может обеспечить сталь, не говоря уже о ее прочности, которой хватит владельцу на всю жизнь, если за рамой правильно ухаживать.

Поэтому, прежде чем вы распотрошите бумажник, рассмотрим причины, по которым Steel is Real! — сталь действительно реальна:

Индивидуальная подгонка

Производимые сегодня карбоновые велосипеды мало того, что астрономически дороги, но к тому же ещё не подогнаны под конкретного гонщика. И хотя одно из самых больших преимуществ карбона — это его исключительная амортизация, каждая такая рама конструируется по усреднённому показателю веса, то есть, она предназначена для гонщика, весящего в среднем около 100 кг. Если вы весите килограмм 70 и ездите на велосипеде, предназначенном для 100-килограммового гонщика, то, как вы думаете, какой будет езда? Правильно, жёсткой. Жёсткой до трупного окоченения. Настолько жёсткая, что это может привести к непредсказуемым характеристикам управляемости, что  неизбежно закончится разбитой головой или сломанной ключицей.

Кроме того, стальной велосипед, сделанный на заказ, сконструирован и построен именно под рост гонщика, его вес и особенности анатомии, что делает подгонку велосипеда гораздо лучше и, соответственно, значительно лучше обратную связь, управляемость и качество езды.

Вневременной стиль

Да, карбоновое волокно выглядит здорово, но его внешний вид пока не прошёл испытания временем, как заказная стальная рама. Сделанные вручную стальные муфты рамы, наросты сварных соединений труб и мелкие детали обеспечивают гораздо более личные ощущения, чем когда-либо смогут предложить серийные карбоновые рамы.

Это все равно, что сравнивать сшитый на заказ хороший костюм из лучшей ткани — вручную, скрупулезно до мельчайших деталей и с любовью мастера-портного — с практичным, но рыночным ширпотребом.

Сделанные вручную стальные рамы от таких брендов как, например, De Rosa отражают личность владельца, сохранение им живой традиции велосипедов ручной работы, которая насчитывает более века. Типичная карбоновая рама может быть изготовлена в течение пары часов или даже меньше и анонимно выпущена с конвейера вкупе с тысячами своих близнецов. Производитель кастомных стальных велосипедов Брайан Бейлис утверждает, что каждая из его рам занимает минимум 100 часов вложенного труда в мастерской, и за 40-летнюю историю производства вы не отыщете двух одинаковых рам Baylis. В стали вы не просто покупаете велосипед, вы покупаете безвременно стильное произведение искусства.

Минимальная разница в весе

Возможно, самая большое нарекание вызывает то, что сталь намного тяжелее карбона. Но, поверьте, эта разница сильно преувеличена. Развитие технологий стало движущей силой прихода карбона в велосипедную промышленность. Карбоновые рамы действительно раздвигают границы, некоторые из них весят около 900 грамм. Но и сталь отнюдь не стояла на месте, технологии её производства также развивались. Прежде всего, это касается тонкой стенки трубы, которая обеспечивает не только большую прочность на растяжение, но и лёгкий вес.

Самая лёгкая стальная рама весит, наверное, 1300 грамм, а спецификация велосипеда та же самая, так что разница с карбоновой рамой составляет всего грамм 400. Разве это повод для того, чтобы списывать стальную раму со счетов окончательно? Вес действительно настолько важнее качества езды? Взять 80-килограммового гонщика, который спускается на 7-килограммовом велосипеде с ветреного горного перевала со скоростью под 70 км в час: готов ли он немного пожертвовать весом для более предсказуемой езды?

В других дисциплинах, таких как велокросс, где самые лёгкие велосипеды, вес, пожалуй, даже более важен, чем для шоссе, потому что нужно постоянно поднимать и тащить велосипед на своем плече. Здесь карбон, естественно, имеет изначальное преимущество перед сталью. Тем не менее, карбоновые рамы имеют очень небольшой клиренс, и когда езда напоминает борьбу в грязи, легкий карбоновый велосипед превратится в забитый грязью якорь, сделав стальной велосипед с большими зазорами изрядно легче.

Прочность

Создатели рам работают со сталью на протяжении более века по многим причинам, но одна из самых главных — это долговечность материала. Сейчас можно видеть стальные велосипеды, созданные от 50 до 100 лет назад, которые до сих пор катят по улицам — сталь доказала свою ценность в качестве «пожизненного» материала. Карбон? Совсем не то. Вы когда-нибудь ездили на старой карбоновой раме-монокок с десятками тысяч пройденных километров? «Лапша на уши», – вот всё, что вы подумаете, если вам кто-нибудь скажет нечто подобное.

Я отчетливо помню радостное выражение на лице моего приятеля, когда он получил свою новую раму Team CSC Cervelo Soloist — это был самый счастливый день в его жизни, в жизни начинающего гонщика. Но эта радость была ничто, по сравнению с его полным унынием по возвращении с гонки, в которой он упал и сломал эту совершенно новую раму прямо на подседельной трубе. 2500 долларов на ветер только потому, что труба упала на чужой руль под неудачным углом. Стальная рама усмехнулась бы от одной только мысли об этом.

А если вы человек, у которого больше мышц, чем здравого смысла, вообще нужно держаться подальше от карбона. Стальная рама, без сомнения, сможет справиться с чрезмерной затяжкой болтов, но чуть перетяните кронштейн переднего переключателя или хомут подседельного штыря на карбоновой раме и — готова трещина, услышав звук которой, вам захочется сунуть свою голову в тиски и затянуть.

Кроме того, будьте очень осторожны при погрузке карбонового велосипеда сзади в автомобиль. Один выступающий объект тупой формы может сделать вашу новую карбоновую машину за 5 000 долларов хромее, чем скаковая лошадь с порванным сухожилием.

Цена

Что вы купите за одинаковую сумму: сделанную под заказ индивидуальную раму, подогнанную под ваш точный рост и вес, которая создана с любовью и тщательной проработкой мастером по металлу, или серийную раму, одну из тех, что, как на швейной машинке, строчат на тайваньском конвейере, ничем не выделяющуюся среди тысяч своих сестер-близняшек?

При надлежащем уходе, стальная рама, скорее всего, переживет вас, в то время как карбоновая рама вряд ли переживет задолженность по кредитной карте, в которую вы влезли для ее покупки.

В заключение

Из всех вышеупомянутых причин, самой значимой для меня является долговечность. За велосипед вы выкладываете немалые деньги. На этом велосипеде вы будете ездить каждый день (оптимистично) и пару выходных в месяц участвовать в соревнованиях (ещё более оптимистично). Если у вас, как и у большинства обычных людей в этом мире, ограниченное количество денег, вы, естественно, хотите велосипед, который будет прочным и надёжным как можно дольше, чтобы, как минимум, когда вы с ним закончите, вы могли бы продать его кому-то ещё с чистой совестью, зная, что он принесёт новому владельцу удовольствие на ближайшие годы.

Владение карбоновым велосипедом в некоторых ситуациях имеет смысл. Например, если вы получите безумно щедрое предложение от спонсора или вы профессиональный гонщик в команде ПроТура и вам подают на блюдечке бесплатные велосипеды каждый месяц. В таких ситуациях долговечность теряет актуальность, потому что вы или продадите велосипед после одного сезона, или постоянно ездите на новой раме бесплатно.

Но если ваша цель купить шоссейный велосипед, который прослужит по крайней мере от 5 до 10 лет, вы просто обязаны присмотреться к стальной раме, которая действительно откроет вам глаза на красоту и практичность стали как добросовестного гоночного материала.

Курт Геншаймер

(Перевод Борис Жуков)

Удилища из стеклопластика,графита и карбона. Как быть? | planet-watersport.ru

16 Ноября 2018, 05:14 6608


Все современные спиннинги делаются полыми либо из углепластика, либо из стекловолокна, либо из их композиции (смеси). Следует помнить, что углепластик, графит, карбон — это одно и то же. Удилища из стеклопластика наиболее гибкие и тяжелые, с небольшим модулем упругости. Углепластиковые — самые легкие, жесткие и посылистые, с большим модулем упругости.

 

Но они более хрупкие, чем стеклопластиковые и требуют, соответственно, более бережного обращения. Средние по жесткости и наиболее распространенные — это удилища, сделанные из композита (к графитовым волокнам добавляются волокна из стеклоткани). Встречаются также удилища с добавлением кевлара (прочнейший материал, из которого изготавливают бронежилеты). Сегодняшние высокомодульные графитовые удилища не так прочны, как удилища, сделанные из низкомодульных волокон несколько лет тому назад. Но уменьшение прочности это не результат «хрупкости», как может показаться. Первые сорта графита, используемые для изготовления рыболовных удилищ, имели более высокую модульность, хотя и меньшую пластичность, чем стекловолокно. Однако их уровень эластичности был более чем достаточен для обеспечения адекватной прочности, и их высокий модуль упругости делает их экстремально чувствительными. На заре изготовления графитовых удилищ было тяжело достигнуть успеха даже с высокомодульными графитами потому, что при возрастании модуля упругости уменьшается пластичность. Больше углеволокна — больше жёсткость, но и хрупкость тоже, вот что предлагалось. 


Но углеволокно, известное как IM6, всё изменило. У IM6 не только выросла модульность, но и пластичность тоже достаточно высока. Сразу стало возможно облегчить изделия, увеличить чувствительность удилища без потери прочности из-за хрупкости. Большинство высокомодульных графитовых волокон, используемых в бланках сегодня, имеют модульность и пластичность выше, чем IM6. Таким образом, было бы некорректно сказать, что они более хрупкие, даже при сравнении ранних графитов и стекловолокна. Всё ещё нет сомнения, что легче сломать высокомодульное графитовое удилище, чем стеклопластиковое удилище. 
Но если они не более хрупкие, в чём же дело? Ответ довольно прост. Используя волокно, которое жёстче при том же весе, нет необходимости использовать столько же материала, достигая той же жёсткости, как было бы необходимо при использовании волокна меньшей модульности. Таким образом, сейчас мы имеем меньше материала в бланке, который обычно имеет при этом тонкие стенки. Более тонкие стенки не позволяют выдерживать те же нагрузки при ударе, как более толстые. Да, мы можем уменьшать диаметр и толщину стенок, но вы потеряете некоторую жесткость, поступая подобным образом и добавив больше волокна, улучшите эти … хорошо, мы просто начнём с начала до этой точки. 
Установленный факт, что большинство современных высокомодульных удилищ не хрупки, но они имеют более тонкие стенки, нежели их предшественники несколько лет назад. Они разработаны для получения высочайшего уровня эксплуатационных характеристик, в то же время позволяя надеяться на адекватную прочность. 
Если вы или ваши клиенты ломаете много удилищ вами сделанных и это высокомодульные удилища, скорее всего это происходит вследствие неправильного обращения с удилищем. Если не заботиться хорошо об удилище при хранении и эксплуатации, то я бы советовал опуститься к низкомодульным сериям бланков, которые лучше выдерживают удары и падения. Как и во многих других случаях, вы должны пойти на компромисс в одних характеристиках для достижения других. С очень высокомодульными удилищами вы теряете способность к падениям и ударам, но зато приобретаете более эффективный рыболовный инструмент. В другом случае, вы найдёте серии бланков, которые будут выдерживать испытания и вы должны решительно взять их, но, понимая, что это увеличение прочности будет ценой за характеристики. 

Лучше вовсе отказаться от спиннингов из стекловолокна, поскольку их большой вес и сравнительно малый модуль упругости притупляют чувство проводки. Опять же вы можете мне возразить: всю жизнь ловим «стеклом» и никаких проблем! Чтобы убедиться, что проблемы все-таки есть, достаточно попробовать в деле качественный «углевый» спиннинг. Сразу бросится в глаза, насколько четче ощущается проводка, и будет гораздо меньше «слепых» поклевок. 

Углепластик, при высоком его модуле, обладает и другими важными преимуществами перед «стеклом» и композитом. Возьмите произвольное удилище и встряхните его, как бы выполняя заброс. Как только движение руки остановится, вершинка спиннинга кивнет вперед и выпрямится. По тому, как это происходит, можно делать выводы о достоинствах удилища. 

Если встряхивание удилища рождает несколько размашистых переколебаний, что типично для многих «стеклянных» спиннингов и некоторых графитовых, воздержитесь от покупки такого удилища. В некоторых случаях склонность к переколебаниям сознательно заложена в строй, однако чаще она является паразитным свойством удилища — когда недостаточный модуль используемого материала не позволяет ее избежать. 
Считается, что «стекло» (и удилища из низкомодульных материалов вообще) лучше себя проявляет с теми типами приманок, которые предназначены для равномерной проводки. «Стеклянный» спиннинг не рвет рыбе губу и обладает определенными преимуществами при вываживании. Даже и среди «стекла» наблюдается широкий разброс по модулю упругости — от 6 млн. (E-glass) до 13 млн. (S-glass). Однако для наших с вами задач нужен модуль от 30 млн. единиц и выше, который недостижим для «стекла», но является вполне обычным для углепластика.  
В прежние времена чувствительным называли удилище, которое главным образом по зрительному восприятию передавало максимум информации о происходящем с приманкой — ее ход, игру и, разумеется, поклевку. Зрительное восприятие касалось прежде всего самого кончика спиннинга — именно он служил основным индикатором проводки и поклевки. Непосредственно в руку, держащую удилище, что-то если и передавалось, то в очень и очень ослабленном виде…. 
Собственно, и сейчас кончик спиннинга остается для нас одним из источников информации, но роль его уже отнюдь не исключительна. С появлением и совершенствованием «углевых» удилищ все большее значение стало приобретать не визуальное, а мышечное восприятие проводки и поклевки рыбы. 
По-настоящему чувствительный спиннинг дает возможность без напряжения, не глядя на вершинку и на леску, отчетливо ощущать все происходящее с приманкой. Это качество очень важно отнюдь не только для ловли, например, в темное время или для людей с неидеальным зрением. Чувствительность «в руку» делает процесс ловли более комфортным и менее утомительным, особенно когда речь идет о ловле на джиг. Кроме того, восприятие через мышечные рецепторы значительно сокращает интервал времени между поклевкой и подсечкой. И это уже не только практический рыболовный опыт, но и данные нейрофизиологической науки. Рука реагирует быстрее на то, что она непосредственно ощущает, нежели когда в роли приемника информации выступает глаз… 
Насколько все это серьезно — попробуйте решить для себя сами. Все-таки спиннинги с чувствительностью «на глаз» были, есть и будут. Тем более что основная их масса принадлежит к недорогому, или народному, классу. Если же вы склоняетесь к выбору удилища с чувствительностью «в руку», то здесь надо иметь в виду несколько принципиальных моментов. 
Первое. При прочих равных условиях более чувствительным будет тот спиннинг, бланк которого изготовлен из более модульного материала. Под модулем изначально подразумевается известный из школьного курса физики модуль упругости Юнга.  
Наверное, нет особой необходимости лишний раз пояснять, что это такое — кто знает, тот в том не нуждается, кто не знает, тому оно вроде как и не интересно. Однако здесь стоит сделать одно существенное замечание. Разные фирмы, поставляющие на рынок спиннинговые удилища, пользуются разными системами количественной оценки модульных характеристик своих удилищ. Иными словами, впрямую сравнивать по заявленной модульности можно только удилища от одной фирмы. 
Что еще важно — модуль упругости это внутренняя характеристика исходного материала бланка. То, что получается на выходе (то есть готовые удилища) при одинаковом исходном модуле могут иметь существенно разную чувствительность, поскольку она зависит и от других факторов. 
Второе. С увеличением модуля графита возрастает его цена и обостряется вопрос «выживаемости»: спиннинг из высокомодульного «угля» требует к себе более аккуратного обращения. Попытки создать одновременно дешевое и «звонкое» (то есть чувствительное за счет модульности) удилище, как правило, не очень удачны. В последнее время на рынке появилось изрядное количество китайских удилищ этого рода, которые, вроде бы, производят приятное начальное впечатление, но вот статистика поломок по ним в итоге оказывается просто неприличной. 

Некоторые вопросы конструкций удилищ 

Выбор подходящего спиннинга это проблема, решаемая по разному: в лоб по принципу — чем дороже, тем лучше, по степени доверия к фирме, по чьему-то совету или по собственной интуиции. Цена вопроса в денежном эквиваленте довольно высока, а информации крайне мало. Ассортимент в магазинах огромен и при этом отсутствует единая классификация. Единственный параметр, предлагаемый покупателю это массовый тест, но не все хорошо представляют себе, что это такое. Основные параметры конструкционных материалов хлыста нигде не сертифицируются. Каждая фирма — изготовитель естественно предлагает самое-самое. Специалисты говорят разное: одни, что должен быть параболический строй другие, что бывают удочки быстрые или не очень, а один сказал, растопырив пальцы, что это должно быть черным и тока от Гарри Лумиса, ну типа как у меня. Конечно, серьезные фирмы считают свои хлысты, но информацией не делятся, видимо имея на то причины, которых позже слегка коснемся. 
Кроме эстетического услаждения своего владельца (что тоже конечно крайне важно) у любого удилища есть две функциональные обязанности — это заброс приманки и вываживание добычи. Последняя самая радостная стадия, как и большинство систем с биологическими объектами практически не поддается расчетам из-за многовариантности поведения последних. Описывая процесс качественно можно сказать, что ввиду наличия даже малого момента инерции у шпуль катушек всех типов растягивающее усилие на леске при резком рывке может значительно превышать установленное на тормозном фрикционе. Амортизацию таких рывков производит упругая конструкция хлыста, а вот доверять ситуацию полностью тормозам катушки можно только имея двух — трех кратный запас разрывной прочности. 

Для производства современных спиннингов и нахлыстовых удилищ применяются композиционные материалы. Упрочнителями служат волокна: стеклянные, углеродные, борные и их разнообразные сочетания, уложенные слоями под разными углами. Содержание их в материале достигает 60 — 80 об %. Прочность и модуль упругости композита определяется свойствами упрочнителя. Матрица только связывает композицию, придавая ей форму. Как правило, это полимер: чаще всего встречаются эпоксидная фенолоформальдегидная или полиамидная матрица. 
Ранее других появился ориентированный стеклопластик. Его недостаток это невысокий модуль упругости: Е ~ 60 Гпа, 0,6*105 h/mm2. Материал обладает высокой выносливостью на изгиб до 2*107 циклов, хорошим относительным удлинением при разрыве ~ 2 % технологичен и дешев. Его применение, на мой взгляд, полностью оправдано для удилищ с массовым тестом > 50 гр. 
Карбоволокниты (углепласты) содержат углеродные волокна иногда с примесью стекловолокон. Модуль упругости на растяжение Е=150 — 200 Гпа, 1,5-2,0*105 h/mm2. Относительное удлинение при разрыве около 0,5 %. Обладают высокой электропроводностью. Устойчивы к воздействию агрессивных сред и излучения. Высокое статическое и динамическое сопротивление усталости сохраняется при нормальной и очень низкой температуре (высокая теплопроводность предотвращает саморазогрев за счёт внутреннего трения). Недостаток — технологически сложный процесс изготовления и соответственно высокая себестоимость. 
Бороволокниты (упрочнитель — борные волокна) отличаются высокой прочностью Е > 200 Гпа, 2,0*105 h/mm2 и твердостью. Ячеистая микроструктура борных волокон обеспечивает высокую прочность при сдвиге на границе раздела с матрицей. Относительное удлинение на разрыв около 0,4%. Полупроводник. Для облегчения технологического процесса применяются комплексные боростеклониты, в которых несколько параллельных борных волокон оплетаются стеклонитью придающей формоустойчивость. 

В заключение интересно привести значения модуля продольной упругости для некоторых материалов: 

Сталь 195 / 210 Гпа 1,95 / 2,1*105 h/mm2 

Алюминий 70 Гпа 0,7*105 h/mm2 

Дерево 10 / 12 Гпа 0.1/0.12*105 h/mm2. 

 

Таким образом, видно, что композиты по удельной жесткости (жесткость на единицу массы) в несколько раз превосходят обычные материалы. На практике это показатель, определяющий вес удочки с заданной жесткостью, которая достигается необходимой толщиной стенок полого трубчатого хлыста. Сравнивая между собой композиты, надо отметить, что углепласт на четверть легче бороволокнита, а это полностью компенсирует его меньший модуль упругости. Другой путь повышения жесткости конструкции не приводящий к увеличению веса лежит в увеличении наружного диаметра самой трубки. Следует отметить снижение величины относительного удлинения при разрыве с увеличением модуля упругости (удельная прочность однонаправленного стекловолокна в несколько раз выше бороволокна), что означает уменьшение допустимого угла изгиба удилища и накладывает ограничения на предельный внешний диаметр. Проще говоря, высокомодульный углепласт сломать намного проще дешевой удочки из стекловолокна, низкий модуль упругости которого можно компенсировать увеличением геометрии конструкции. В отношении бамбуковых удилищ вопрос сложнее, но преимущество синтетики это технологичность и инертность ко всякого рода воздействиям.  
Изгибаясь самым невероятным образом, спиннинг работает в предельных режимах многократной деформации. Современные композиционные материалы допускают несколько миллионов подобных циклов и тысячи часов длительного изгиба. К сожалению подобного нельзя сказать о декоративных покрытиях, которые к тому же ухудшают упругие свойства или попросту скрывают дефекты самого бланка. По условиям эксплуатации на рыбалке композиты не нуждаются в защите. От механических повреждений хорошо предохраняет тубус и бережное отношение. Самая прочная конструкция с точки зрения теории должна иметь ровную полированную естественную поверхность. 

Модуль: чем больше, тем лучше. 

Прежде, чем рассматривать, как величина модуля волокон влияет на свойства спиннинга необходимо понять, что же собственно представляет собой этот модуль? 

Определение из учебника по сопротивлению материалов: Коэффициент пропорциональности Е, связывающий нормальное напряжение и относительное удлинение, называется модулем упругости.  

Другими словами, чем больше модуль, жестче стержень при тех же размерах. 

В международной системе единиц модуль Е измеряют в тех же единицах, что и механическое напряжение или давление, т.е. в Па (паскаль). Поскольку численные значения модуля весьма большие, для компактности записи применяют приставку Г(гига), означающую миллиард. Пример модулей упругости материалов: стекловолокно 95-100 ГПа, сталь 195-205 ГПа, углеродное волокно 216-677 ГПа, вольфрамовая проволока 420 ГПа. 

Модуль упругости материала численно равен механическому напряжению, которое необходимо создать в стержне, чтобы растянуть его в два раза. 
А как влияет величина модуля волокон на свойства спиннинга? 
Если критерием качества спиннинга считать модульность исходного материала, то спиннинги, изготовленные из стали и низкомодульного углеродного волокна будут обладать одинаковыми свойствами. Очевидно, что это не так. 

Критерием качества материала для спиннинга является не величина модуля упругости и прочность, а отношение этих величин к массе, т. е. удельная прочность и удельная жесткость. По указанным параметрам углеродные волокна превосходят лучшие стали и титановые сплавы в несколько раз. 

Чтобы наглядно представить, как влияет модуль на свойства бланка, проведем мысленный эксперимент. 

Представим себе некоторый бланк, изготовленный из материала модулем, равным скажем Е некоторых единиц. Предположим, что мы приложили к нему максимально допустимую нагрузку, и он получил некую деформацию. Если модуль материала спиннинга увеличить в два раза, то под воздействием той же нагрузки он деформируется в два раза меньше, а накопленная потенциальная энергия уменьшится в четыре раза. Если попытаться деформировать спиннинг до прежней величины, то он сломается. В конечном результате мы получим спиннинг с более узким тестовым диапазоном, поскольку верхняя граница теста не изменится, а нижняя сильно возрастет. 

Если одновременно с модулем увеличить вдвое прочность материала, то увеличится верхняя граница теста, и мы получим более совершенный спиннинг, но в другом весовом классе.  

Чтобы вернутся к исходному весовому классу, мы можем уменьшить диаметр бланка или толщину стенок. При тех же упругих и прочностных свойствах мы получим боле легкий и, следовательно, более быстрый бланк. 

Отсюда вывод: увеличение модуля упругости материала бланка оправдано только при одновременном увеличении прочности. 

Структура углеродного волокна зависит от исходного сырья, состава макромолекул, степени вытяжки волокон, технологии их получения и многих других параметров. В связи с этим углеродные волокна, получаемые из разных синтетических волокон, имеют разное соотношение модуля упругости и прочности. Величина модуля упругости никак не связана с прочностью волокна. 

Но даже лучшее углеродное волокно – это просто пучок ломких нитей. Чтобы получить из отдельных нитей высокопрочный материал, их необходимо соединить в одно целое посредством связующего вещества. Свойства конечного материала будут очень сильно зависеть от технологии укладки, уплотнения степени ориентированности и еще многих других параметров, определяемых технологией изготовления. Причем модуль упругости получаемого углепластика практически не изменится, а вот прочность, особенно удельная, целиком определяется технологией изготовления бланка. 

Очень важно понимать тот факт, что жесткость удилища определяется не только модулем упругости материала, но и наружным диаметром, толщиной стенок и длиной. 

Т.е. жесткость удилища определяется как модулем материала, так и геометрией бланка. 

Важнейшее прочностное свойство углепластика – ударная вязкость, т.е. способность противостоять ударам целиком определяется технологией изготовления бланка и никак не зависит от изначальных свойств волокон 

Углеволокно имеет определённые показатели прочности и способности сопротивляться растяжению. От способов производства углеволокна зависят эти характеристики. Но бланк — это композиционный материал, состоящий из углеволокна и связующего. Вторая часть не менее важна, чем первая, равно и характер их взаимодействия (адгезия и прочая). Но об этой второй части производители молчат в большинстве случаев. Ну представьте: вы строите 9-этажный дом из монолитного бетона. И будете покупателям квартир рассказывать, что у вас стоит титаново-углеволоконная арматура, аналогов которой нет. А бетончиком-то её завливаете марки М50, который пальцем ткни — рассыплется. Так и со всеми этими IM6-IM10. 

Выводы: 

1. Жесткость бланка, модуль упругости материала бланка и модуль упругости исходных углеродных волокон – это совершено разные характеристики. 

2. Высокий модуль материала без высокой прочности бесполезен. 

3. Увеличение модуля упругости материала бланка имеет смысл при одновременном увеличении прочности. 

4. Высокая удельная прочность важнее, чем высокий модуль. 

5. Величина модуля и прочность материала никак не связаны между собой. 

6. Величину удельной прочности производители указывают. 

7. Свойства бланка гораздо больше зависят от технологии изготовления и конструкции, чем от изначальных свойств углеволокна. 

8. Для спиннингистов – практиков знание этих параметров не обязательно, и даже вредно, поскольку затуманивает объективное восприятие качества бланка.  

Окончательный вывод: величина изначального модуля упругости углеродных волокон, без указания других параметров не дает никакой информации о свойствах бланка. 

И, наконец, информация для размышления: материалы, из которых изготовлены консервная банка и лезвие хорошего ножа, имеют одинаковый модуль упругости

https://menstois.ru

что лучше карбон или композит для удочки

Когда рыболов выбирает спиннинг, карбон для бланка является лучшим материалом. Углепластиковые удилища по прочности не уступают стальным, но весят намного меньше.

Что собой представляют карбоновые спиннинги

Карбоновые спиннинги изготовлены из композитного материала, который состоит из углеродных нитей, находящихся в оболочке из смол. Эти нити обладают высокой прочностью. Для изготовления удилища из карбона применяют ткань из углеродных нитей, находящихся под некоторым углом друг к другу. Эта ткань обладает высокой жесткостью и легкостью.

Параметры спиннингов из углепластика различаются в зависимости от модульности графита и особенностей изготовления. В состав материала производители добавляют смолы, от качества которых зависит чувствительность, строй удилищ. Так, удочки с быстрым строем содержат меньшее количество смол, а спиннинги с медленным строем — большее их число.

Если сравнивать удочки углепластиковые — какая лучше, сказать сложно, это решает рыболов. Карбоновые спиннинги из хорошего углеволокна бывают цельными, телескопическими и штекерными. От способа распределения пропускных колец зависит наибольшая нагрузка, которую выдерживает спиннинг и дальность заброса наживки. Спиннинги выпускаются с рукоятками различных форм, изготовленных из разных материалов. Углепластиковые удилища оснащаются катушкодержателями, которые имеют свои особенности конструкции.

Достоинства и недостатки материала

Спиннинг, изготовленный из карбона, обладает всеми показателями качества данного материала.

Преимуществами карбоновых удилищ являются:

  • легкость;
  • повышенная чувствительность;
  • высокая эффективность.

Рыболов, который применяет карбоновый спиннинг, чувствует даже небольшое движение приманки и может определить осторожную поклевку. Спиннинг отличается высокой упругостью и сбалансированностью, что позволяет осуществлять дальний заброс лески и выдерживать сопротивление крупной рыбы.

Недостатками карбоновых удочек являются:

  • хрупкость;
  • высокая стоимость;
  • необходимость использования кофров для перевозки спиннинга.

Часто рыбаку приходится сравнивать стекловолокно, стеклопластик, фибергласс — что лучше для спиннинга. Опытные рыболовы выбирают из материалов наилучший — композит из углеродных нитей, т. е. карбон.

Таким образом, можно сделать вывод, что при должном уходе углепластиковые удочки являются удобными, надежными и долговечными. В конце рыбалки надо очищать удилища от загрязнений, что продлит срок их эксплуатации.

Наиболее популярны карбоновые спиннинги штекерного вида. Они лучше телескопических по всем характеристикам. Поскольку телескопические карбоновые удочки состоят из нескольких колен, каждое звено увеличивает вес и уменьшает чувствительность снасти.

Единственным достоинством телескопической удочки является ее компактность в сложенном виде, что удобно при перевозке. Тем не менее телескопическое удилище из карбона намного легче и чувствительнее телескопических удочек, изготовленных из прочих материалов.

Выбираем карбоновое удилище

Карбоновый спиннинг нужно выбирать по таким характеристикам:

  1. Вес. Различают изделия ультралегкие — весом до 7 г, легкого класса — весом 7−15 г, средние — весом 15−40 г, тяжелые — более 40 г.
  2. Строй. Спиннинги могут быть: быстрого строя, когда изгибается только конец бланка; медленного строя, когда изгибается весь бланк, начиная от ручки.
  3. Длина. Удилища м.б. размером от 180 до 360 см.
  4. Тест, который является условным весом приманки и составляет от 1 до 20 г.

Поплавочное

Карбоновые поплавочные спиннинги бывают:

  • с глухой оснасткой;
  • маховые;
  • матчевые;
  • английские удилища;
  • штекерные.

Удилищем с глухой оснасткой можно ловить рыбу в сложных условиях, например в заросшем пруду. Здесь нельзя применять изделие с катушкой, т.к. леска будет цепляться за траву. Длина такой снасти должна быть меньше нависающих над прудом ветвей, строй должен соответствовать размеру трофея.

Маховое удилище также не оснащается катушкой. Эта снасть обладает мягким строем. Таким спиннингом пользуются на открытых участках реки. Снасть позволяет с легкостью забрасывать приманку в одно и то же место. Английская удочка оснащается катушкой и применяется для проводной ловли на течении. Конструкция не должна быть слишком гибкой.

Карповое

При выборе снасти надо учитывать условия ловли. При этом нужно брать во внимание не чувствительность изделия, а его способность противостоять сопротивлению крупной рыбы. Надо учитывать расстояние заброса.

Карповые удочки выполняют заброс больше, чем на 50 м.

Это требует использования тяжелых снастей, что определяет соответствующий выбор теста таких удочек. Многие рыболовы при выборе изделия учитывают его стоимость. Карповое удилище выбирают по таким параметрам:
  • условия ловли;
  • стоимость оснастки;
  • наличие данного вида изделий в магазинах.

Фидер

Фидерные удилища, по сравнению с карповыми, более универсальны. Они могут состоять из 2−3 секций, в комплекте к ним имеются тонкие чувствительные вершинки. Для фидерной удочки они играют роль сигнализатора клева. Бланк изготавливают из карбона, а вершинку из стеклопластика, т.к. этот материал менее хрупкий. Фидеры можно применять для дальних забросов и ловить на них крупную рыбу.

Их используют для ловли на течении. Для ловли крупных рыб нужны удочки класса «хэви» с максимальным весом оснастки от 100 г. Несмотря на высокую мощность удилищ, чувствительные вершинки могут различить осторожную поклевку.

Сейчас изготавливают фидерные удочки для ловли карпа и белого амура. Это недорогие чувствительные снасти, которые обладают высокой эффективностью.

Рейтинг лучших карбоновых спиннингов

Mikado X-plode — штекерный карбоновый спиннинг. Его длина 2,4 м, тест 5−23 г, вес 176 г, медленный строй. Используется для рыбалки на блесны.

Kosadaka Voyager Tele 210 M — удочки телескопические, карбоновые; имеют размеры: длина 2,1 м, длина в сборке 0,8 м, тест 10−30 г, быстрый строй. Ввиду компактных размеров в сложенном виде отличается удобством транспортировки.

Shimano Dialuna — дорогие спиннинговые карбоновые удилища. Длина 2,59 м, быстрый строй, тест 5,21 г, вес 126 г. Это мощный бланк, который позволяет ловить рыбу крупных размеров.

Sams Fish — маховое удилище карбоновое, 6 метров, количество секций — 7, длина в сложенном виде — 112 см, тест 5−30 г, вес 276 г. У этой конструкции быстрый суперчувствительный строй, удобная рукоятка, высокая прочность.

Особенности современных материалов для удилищ

«

Углеволокно в 4 раза превосходит по прочности стальную нить того же диаметра, имея при этом в 5 раз меньший вес.

«

Карбон

Он же графит или углепластик. Бланки именно из этого материала пользуются повышенным спросом среди российских рыбаков-любителей. Такой «бум» карбона легко объясним: благодаря особой кристаллической структуре углеволокно в 4 раза превосходит по прочности стальную нить того же диаметра, имея при этом в 5 раз меньший вес. Поэтому карбоновые удилища отличаются прочностью и небольшим весом. А используя сочетание карбона разной модульности*, производители добиваются нужного строя (гибкости) удилища.

Пример: специалисты итальянской компании Tubertini для изготовления основной части спиннингового удилища быстрого строя Fenixx используют высокопрочный карбон японской марки Toray с модулем упругости 30 тонн, а для более чувствительной вершинки – Toray с маркировкой 36 тонн.

К недостаткам карбоновых спиннингов можно отнести их сравнительно высокую стоимость, а также хрупкость: углеволокно имеет низкую степень вязкости, что делает бланки из него неустойчивыми к ударам. Для продления срока службы удилище из углепластика рекомендуют хранить и перевозить в жестком тубусе, не бросать и с осторожностью использовать там, где есть риск ударов о камни.

Стекловолокно

Он же стеклопластик или фибергласс. Стекловолокно значительно уступает карбону по прочности. Поэтому стенки удилищ из этого материала значительно толще, чем у карбоновых, а значит, снасть имеет больший вес, менее гибкая и чувствительная. В то же время «палки» из фибергласса менее хрупкие.  

Минусом бланков из стекловолокна является их неустойчивость к ультрафиолету и отрицательным температурам. Без специальных примесей или покрытий стекловолокно быстро «стареет» при использовании на солнце, а в морозную погоду становится более хрупким.

К безусловным плюсам таких удилищ можно отнести их бюджетную стоимость. Кроме того, в некоторых видах ловли бланки из стекловолокна оказываются предпочтительнее карбоновых. Например, в троллинге, где важна устойчивость удилища к ударам о борт и перегрузкам, хрупкий углепластик рискует прийти в негодность гораздо быстрее «дубового» стекловолокна.

Композиты

Своего рода «гибридный» материал на основе сочетания разных пропорций углеволокна и стеклопластика. Такой подход позволяет добиться оптимального сочетания рабочих характеристик: композитные бланки имеют небольшой вес, хорошую «дальнобойность», достаточную чувствительность, но при этом неприхотливы в эксплуатации и не такие хрупкие, как карбоновые.

Если говорить о цене, то удилища из композитных материалов обойдутся дороже аналогов из стекловолокна, но дешевле «карбона». При этом процентное содержание «угля» в композитной смеси (от 15-20 до 70-80%) определяет не только выраженность тех или иных потребительских свойств бланка, но и его стоимость. Чем выше доля углеволокна в композите, тем дороже удилище.

_____________________________

*модульность или модуль упругости — степень устойчивость углеродного волокна к сжатию, растяжению и иным видам деформаций.

Преимущества и недостатки карбона

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине

Все, кто более или менее интересуются велоиндустрией, знают, что самые дорогие и топовые велосипеды сделаны из карбона. Карбон это материал, который представляет собой нити из углеродного волокна, соединенные посредством полимерного материала, например, эпоксидной смолы. Крайне широко используется в производстве топовых гоночных велосипедов. Практически все велосипеды во всех дисциплинах маунтинбайка имеют карбоновые рамы и компоненты. Впрочем, с гоночными технологиями высшего уровня все понятно, там тысячи долларов оплачивают каждую сэкономленную секунду. А что же обычный рядовой пользователь? Карбоновые рамы и прочие компоненты доступны для всех, пусть и будет некоторая разница в цене. Так имеет ли смысл переплачивать? Рассмотрим преимущества и недостатки карбона в этой статье.

 

Преимущества

Небольшой вес

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30
на все карбоновые рамы, представленные в нашем магазине

Когда мы говорим о карбоне, мы сразу вспоминаем то, что карбон отличается крайне низким весом. И это действительно так. Если для эндуро или даунхилла масса велосипеда не имеет настолько критического значения, то, например, в кросс-кантри счет идет на каждый грамм. Не сказать что разница в весе между алюминиевой и карбоновой рамами будет прямо драматической, однако, все же она весьма ощутима. А если использовать помимо рамы и другие карбоновые компоненты, то экономия будет солидная.

Амортизационные свойства 

Едва ли не более важное свойство карбона, чем его низкий вес. Однако, об этом, как правило, знают не все. Дело в том что карбон гасит удары, получаемые вашим велосипедом при езде. Особенно это становится заметно и критично при отсутствии подвески. Если вы попробуете прокатиться на карбоновой раме, а затем на алюминиевой вы безусловно заметите разницу, и разница эта будет явно не в пользу алюминия. Да и не только рамы дают этот бонус. Карбоновый руль например, тоже будет немного гасить удары и, соответственно, ваши руки  будут меньше уставать.
А также, карбоновая рама не накапливает усталость и не теряет в жесткости, в отличие от того же алюминия.

Ремонтопригодность

Даже если вы разобьете раму в щепки, ее можно будет собрать заново.   А особенно приятным будет тот факт, что заново склеенная рама не потеряет ни жесткости, ни прочности. Алюминий или сталь в месте трещины навсегда приобретут уязвимость, и потеряют жесткость, а карбон после ремонта будет как новый, а то и лучше. 

 

Недостатки

Высокая цена

За технологичность надо платить. Поэтому цена карбонового велосипеда будет значительно выше цены алюминиевого. А цена некоторых вещей, например, карбоновых ободов ENVE может быть соизмерима с ценой целого велосипеда.  Поэтому, их покупка может быть приемлема и оправдана далеко не для всех.

Уязвимость к точечным ударам

Там, где на алюминиевой раме будет вмятина или царапины, на карбоновой будет пролом. Натурально выломанный кусок. Карбон, к сожалению, не умеет вминаться и намного хуже распределяет инерцию удара по всей поверхности. Это значительный минус, но, во-первых, точечные удары случаются довольно редко. А во-вторых, как уже было написано выше, карбон абсолютно ремонтопригоден и любой пролом можно будет заклеить и вернуть в состояние нового.

Прикипание

Это такое занимательное свойство карбона, при котором, используя, например, карбоновый подседел с карбоновой рамой или карбоновый вынос с рулем, вы к концу сезона с удивлением обнаружите, что ваши две детали превратились в одну монолитную. И даже WD-40 не поможет. Говорят, существуют способы таки разъединить две детали, сохранив обе, но повезти может не всегда.
Впрочем, этот процесс можно предотвратить при помощи специальных смазок, которыми надо вовремя пользоваться.

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30
на все карбоновые рамы, представленные в нашем магазине

Резюме

Карбоновые детали занимают доминирующее положение в производстве топовых велосипедов неспроста. Если у вас есть возможность, обязательно купите себе хотя бы карбоновую раму. Разницу с алюминием вы почувствуете практически сразу и переходить обратно на алюминий вам вряд ли захочется. Преимущества карбона явно превосходят его недостатки.

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары, представленные в нашем магазине


Алюминий и углеродное волокно — сравнение материалов

Какой материал может заменить алюминий и обеспечить повышенную прочность, а также меньший вес?

Можно ли изготавливать компоненты, которые весят на 50% меньше алюминия, но обладают такой же или большей прочностью?

Алюминий — широко используемый материал, но углеродное волокно представляет собой новое решение для многих инженеров-строителей. В этой статье указаны различия между этими материалами и описаны их сильные и слабые стороны.

Каковы сильные и слабые стороны этих материалов?

Прочтите эту статью, чтобы узнать больше о сильных и слабых сторонах алюминия и углеродного волокна.

Введение

Углеродное волокно используется в отраслях, где требуется высокая прочность и жесткость по отношению к весу. например в авиации, автоматизированные машины, гоночные автомобили, профессиональные велосипеды, реабилитационное оборудование.

Благодаря своему уникальному дизайну углеродное волокно также используется в производстве предметов роскоши, включая часы, кошельки и т. Д.Этот материал делает продукт уникальным в мире роскоши и элегантности и помогает ему быть на шаг впереди конкурентов.

Сопоставить свойства углеродного волокна со сталью или алюминием непросто. В отличие от углеродного волокна, металлы обычно однородны. — изотропны, что обеспечивает одинаковые свойства во всех направлениях.

Прочность и жесткость компонента из углеродного волокна достигается за счет размещения тканей определенным образом. Это открывает возможности для производителя, но также требует больших знаний и опыта.

В этом исследовании анализируются 10 наиболее важных свойств для инженеров-строителей:

  1. Жесткость и прочность материала по отношению к весу.
  2. Жесткость и прочность материала одинаковой толщины.
  3. Вес / плотность.
  4. Механическая обработка.
  5. Тепловое расширение.
  6. Теплопроводность.
  7. Температурная стойкость
  8. Долгосрочная работа.
  9. Осуществление производственного процесса.
  10. Сводка

Обратите внимание, что любые ссылки на углеродное волокно и его характеристики в этой статье относятся к композитному материалу, изготовленному из углеродного волокна и эпоксидной смолы.

1. Жесткость и прочность материала по отношению к весу

Чтобы объяснить жесткость в зависимости от веса, представьте себе лист шириной 5 см, длиной 50 см и толщиной 2 мм. Когда вы подвешиваете груз весом 5 кг к концу листа, нагрузка приведет к изгибу, а степень изгиба будет соответствовать жесткости.Для разных материалов лист одинаковой толщины будет иметь разные свойства изгиба. Чем жестче материал, тем меньше будет изгибов. После снятия нагрузки лист примет первоначальную форму.

А теперь представьте, что полоса материала подвергается более высокой нагрузке — это вызовет податливость полосы и после сброса нагрузки полоса восстанавливает свою первоначальную форму. Это сила делает это возможным. Чем выше прочность материала, тем большую нагрузку ему потребуется, прежде чем последует постоянная текучесть.

Помимо прочности и жесткости, еще одним важным свойством для инженеров-проектировщиков является вес элемента, который определяется плотностью.

Жесткость материала измеряется модулем Юнга. Однако одного этого параметра недостаточно для определения жесткости материала без учета веса данного элемента.

Например, в случае велосипедной рамы (размеры, геометрия, толщина стенки), изготовленной из двух разных металлов: стали и алюминия, стальная будет иметь в 3 раза большую жесткость, чем алюминиевая. Но если учитывать еще и вес элементов, то стальной каркас хоть и имеет в 3 раза большую жесткость, чем алюминиевый, но также будет в 3 раза тяжелее .

Эти числа являются приблизительными, поскольку на практике инженер-конструктор указывает геометрию для выбранного материала, например в случае алюминиевой рамы велосипеда чаще всего увеличивают диаметр рамы и толщину стенок. В случае велосипедной рамы жесткость и прочность напрямую связаны с геометрией и толщиной стенок (увеличение толщины стенки в 2 раза приводит к увеличению жесткости примерно в 8 раз).

Прочность зависит не только от материала и толщины секции, но и от ее геометрии.

На самом деле существует много разных факторов, но именно отношение жесткости материала к его весу является общим знаменателем и упрощает сравнение и анализ различных материалов.

Отношение жесткости к весу (а именно удельный модуль) на практике является наиболее эффективным для определения жесткости материала , поскольку для большинства инженеров-конструкторов жесткость и вес являются наиболее важными параметрами.

Углеродное волокно — это материал, который обеспечивает жесткость и прочность при низкой плотности. — он легче алюминия и стали, что дает много практических преимуществ.

Удельный вес, углеродное волокно обеспечивает от 2 до 5 раз большую жесткость (в зависимости от используемого волокна) , чем алюминий и сталь . В случае отдельных компонентов, которые будут подвергаться нагрузке только в одной плоскости, изготовленных из однонаправленного углеродного волокна, его жесткость будет в в 5-10 раз больше, чем у стали или алюминия (того же веса).

В следующих таблицах сравниваются жесткость и устойчивость к повреждениям для различных материалов одинакового веса . В целях анализа было использовано двунаправленное углеродное волокно — одно из них чаще всего используется для производства композитов, а однонаправленное углеродное волокно — иногда используется, в основном для изделий, где напряжение ожидается только в одной плоскости.

Анализ алюминия, стали и двунаправленного углеродного волокна на жесткость по отношению к весу и прочность по отношению к весу:

Алюминий Сталь Углеродное волокно в двух направлениях — общий модуль Углеродное волокно с двухсторонним направлением — улучшенный модуль Углеродное волокно в двух направлениях — максимальный модуль
Жесткость против веса

(Удельный модуль)
Единица: 10 6 м 2 с -2

26 25 56 83 120
Устойчивость к повреждениям

(Удельная прочность)
Единица кН · м / кг

214 254 392 211 126

Анализ алюминия, стали и однонаправленного углеродного волокна на жесткость по отношению к весу и прочность по отношению к весу:

Алюминий Сталь Углеродное волокно с одним направлением — общий модуль Углеродное волокно с односторонним направлением — улучшенный модуль Углеродное волокно с односторонним движением — максимальный модуль
Жесткость против веса

(Удельный модуль)
Единица: 10 6 м 2 с -2

26 25 113 166 240
Устойчивость к повреждениям

(Удельная прочность)
Единица кН · м / кг

214 254 785 423 252

Приведенные выше данные для листов из углеродного волокна относятся к образцу, изготовленному с использованием технологии вливания эпоксидной смолы (соотношение углеродного волокна к смоле 70/30%).

Приведенное выше утверждение демонстрирует множество преимуществ, которые дает углеродное волокно, а также элементы, разработанные и изготовленные из углеродного волокна. Ткани с улучшенным и самым высоким модулем относятся к специальным материалам (к сожалению, очень дорогостоящим), которые обладают характеристиками жесткости в 2 или 3 раза больше, чем стандартное углеродное волокно, и используются в основном в военных приложениях и в аэрокосмической промышленности.

Чтобы интерпретировать результаты, представленные в таблице, представьте, что инженер-конструктор собирается построить прочный и легкий лист из углеродного волокна толщиной 1 м 2 с максимальным весом 10 кг , и он рассматривает алюминий, сталь и углеродное волокно.

Помня о предельном весе в 10 кг , инженер-конструктор может выбрать:

  • Стальной лист толщиной около 1,5 мм.
  • Лист алюминиевый около толщиной 4 мм.
  • Углеродное волокно лист около толщиной 7 мм.

Углеродное волокно обеспечивает 2 важных преимущества.

Углеродное волокно обеспечивает большую жесткость (как описано выше) при более низкой плотности, и, следовательно, продукт того же веса может быть толще, что приведет к повышению жесткости только за счет увеличения толщины.Проще говоря, увеличение толщины материала в 2 раза обеспечивает жесткость 2 3 — то есть примерно в 8 раз больше. Это дает много возможностей для снижения веса за счет использования углеродного волокна.

2. Жесткость и прочность материала при одинаковой толщине стенки элемента

Очень часто инженеры-проектировщики ищут материал, который позволил бы им изготовить компонент, идентичный алюминиевому по всем размерам, включая толщину .В таблицах ниже показаны сравнения жесткости и прочности компонентов одинаковой толщины, изготовленных из алюминия, стали и углеродного волокна. Обратите внимание, что деталь из углеродного волокна тех же размеров будет на 42% легче алюминиевой и более чем в 5 раз легче стальной. Подробнее читайте в разделе 3. Вес / плотность материала .

Жесткость и прочность при одинаковой толщине стенки: для алюминия, стали и двунаправленного углеродного волокна:

Алюминий Сталь Углеродное волокно в двух направлениях — общий модуль Углеродное волокно с двухсторонним направлением — улучшенный модуль Углеродное волокно в двух направлениях — максимальный модуль
Жесткость (модуль Юнга) Единица: ГПа 69 200 90,5 132 190
Предел прочности (Предел прочности при растяжении — Предел прочности) Единица кН · м / кг 500 1000 800 368 126

Жесткость и прочность при одинаковой толщине стенки: для алюминия, стали и однонаправленного углеродного волокна:

Материал Алюминий Сталь Углеродное волокно с одним направлением — общий модуль Углеродное волокно с односторонним направлением — улучшенный модуль Углеродное волокно с односторонним движением — максимальный модуль
Жесткость (модуль Юнга)

Единица: ГПа

69 200 181 264 380
Предел прочности (Предел прочности на разрыв — Предел прочности ) Единица измерения кН · м / кг 500 1000 1600 736 252
Замена алюминия на углеродное волокно привела к снижению веса затыльника на 55% (с 700 до 450 грамм).

Компонент, сделанный из стандартного углеродного волокна той же толщины, что и алюминиевый, будет иметь на 31% большую жесткость, чем алюминиевый , и в то же время вес на 42% меньше и на 60% больше прочности.

Использование углеродного волокна с более высоким модулем упругости и однонаправленной ткани может обеспечить в 4 раза большую жесткость по сравнению с алюминием при аналогичной или улучшенной предельной прочности.

Обратите внимание, что на практике сталь и алюминий имеют предел прочности ниже указанного в таблице.Это связано с тем, что до полного разрушения (расчет предела прочности был основан на этом моменте) металлический элемент подвергнется остаточной деформации (не восстановит свои первоначальные размеры).

Момент возникновения остаточного изгиба (без разрушения) относится к пределу текучести. Для устойчивости к повреждению в приведенных выше данных была применена прочность на разрыв — максимальная прочность, которая относится к сопротивлению полному разрушению (растрескиванию).

Например, при гибке листового алюминия до полного разрушения и растрескивания образец сначала будет разрушен (без возможности восстановления исходных размеров).Данные, представленные в таблице, относятся к полностью разрушенным образцам (растрескиванию) с предположением, что изгиб приведет к полному разрушению (что не совсем правильно). Углеродное волокно имеет другие характеристики — в случае нагрузки, вызывающей постоянное изгибание алюминия без восстановления первоначальных размеров, углеродное волокно будет демонстрировать большую эластичность и после кратковременного изгиба восстановит свою форму после снятия нагрузки (эффект возврата пружины). Полное разрушение элемента из углеродного волокна произойдет внезапно и без какого-либо предупреждения — в отличие от алюминия, который имеет некоторые предупреждения, связанные с постоянным изгибом.Всегда помните вышесказанное при разработке компонента из углеродного волокна, чтобы предусмотреть некоторый допуск.

В видеоролике ниже представлено сравнение устойчивости к повреждениям приводного вала из углеродного волокна и стального, а также описан процесс разрушения материала:

Что касается интерпретации результатов в таблице, очевидно, что углеродное волокно с наивысшим модулем упругости обеспечивает исключительную жесткость. Однако устойчивость к повреждениям уменьшается с увеличением жесткости (более высокий модуль).

Другой пример: лист из углеродного волокна с максимальной жесткостью, сделанный из тканей с самым высоким модулем упругости, будет иметь меньшую устойчивость к повреждениям. Чем больше компонент армирован тканями с наивысшим модулем упругости, тем больше он подвержен разрушению при изгибе.

Дальнейший анализ будет проводиться с углеродным волокном со стандартным модулем упругости, и композиты, сделанные из тканей с наивысшим модулем упругости, предоставят возможности благодаря углеродным композитам.

Обратите внимание, что и алюминий, и углеродное волокно могут использоваться в качестве «гибридов», которые придают детали другие рабочие характеристики. В случае алюминия это относится к сплавам вместе с другими металлами, а в случае углеродного волокна — к одновременному использованию арамидных, стеклянных, базальтовых или вектроновых волокон.

Очень распространены композиты кевлар и арамид-кевлар-углерод, которые обладают жесткостью и высокой устойчивостью к повреждениям , но это будет предметом другого исследования.

3. Вес / плотность материала

Вес важен для многих продуктов.Например, снижает вес рукояти / улавливателя автоматизированной машины для тяжелых условий эксплуатации, которая работает со скоростью 10 м / сек. позволит увеличить его скорость и продлить срок службы. В промышленных масштабах это может привести к увеличению производственных мощностей и значительной экономии.

Другим примером может быть инвалидная коляска, уменьшение веса которой облегчает подъем в машину и выход из нее, а также обеспечивает лучший контроль. Это очень очевидно в случае гоночных автомобилей Формулы 1, где замена алюминия углеродным волокном привела к снижению веса, что является критическим в этом виде спорта.

Автоматическая стрела KUKA, изготовленная из углеродного волокна, позволяет увеличить рабочую скорость и в то же время уменьшить ее вес, что приводит к снижению нагрузки на подшипники и другие детали, подверженные износу.

Автоматическая стрела KUKA из углеродного волокна позволяет увеличить рабочую скорость и в то же время уменьшить ее вес, что приводит к уменьшению нагрузки на подшипники и другие детали, подверженные износу.

Из сравнения алюминия с углеродным волокном мы знаем, что плотность материала напрямую влияет на его вес.

Композиты из углеродного волокна имеют плотность 1,55 г / см 3 (эпоксидная смола 30%, углеродное волокно 70%), что в случае алюминия составляет 2,7 г / см 3 и 4,5 г / см 3 для титана или 7,9 г / см 3 для стали.

Композит из углеродного волокна имеет плотность почти в 2 раза меньше, чем у алюминия, и более чем в 5 раз меньше, чем у стали. Следовательно, в компоненте тех же размеров замена алюминия углеродным волокном снизит его вес на ~ 42% . Замена стали углеродным волокном снизит вес в 5 раз.

Чтобы проиллюстрировать это, представьте себе лист толщиной 6 мм и площадью 1 м 2 .

Один квадратный метр листа углеродного волокна толщиной 6 мм имеет вес:

  • 47,4 кг для стального листа
  • 16,2 кг для алюминиевого листа
  • 9,3 кг для листа углеродного волокна.

При проектировании изделий и при выборе материала необходимо учитывать жесткость, а также прочность данного материала, как описано в разделах 1 и 2 настоящего исследования. На практике возможности снижения веса компонентов за счет замены алюминия углеродным волокном потребовали дальнейших испытаний и экспериментов. Каждый элемент относится к индивидуальному случаю уникальной геометрии и параметров. Обычно можно снизить вес на 20-40%, используя углеродное волокно.

Карбоновый кузов позволил BMW снизить вес модели IS на 300 кг.

BMW начала производство полных кузовов из углеродного волокна для своей модели I3.Кузов машины из углеродного волокна позволил снизить вес каждой машины на 300 кг. Ежегодно компания производит десятки тысяч таких автомобилей. На самом деле эта модель интересует больше клиентов, чем первоначально прогнозировала BMW.

Уменьшение веса за счет использования углеродного волокна возможно и выгодно, особенно для продуктов, для которых значительна направленность. В отличие от металлов, композиты не демонстрируют одинаковой прочности в любом направлении (не однородны). Фактически именно во время производственного процесса принимаются решения относительно направления тканей (при использовании однонаправленных тканей) и направления, обеспечивающего наибольшую прочность за счет снижения прочности в других местах.Это решение позволяет еще больше снизить вес компонентов из углеродного волокна.

4. Обработка / резка

Углеродное волокно из-за своей низкой плотности является материалом, который легко обрабатывается станками с ЧПУ или ручными инструментами, включая угловую шлифовальную машину или дремель.

Углеродное волокно — это материал, который можно легко обработать на станке с ЧПУ — на фото показан тату-станок, сделанный из углеродного волокна.

Хотя высококачественные конструкции из углеродного волокна, полученные вакуумным методом (наплавка смолы, препрег), могут иметь резьбу, там, где требуется много резьбовых соединений, вместо них используются специальные вставки.

Алюминиевые элементы соединяют чаще всего сваркой, клепкой или вставками. С углеродным волокном чаще всего применяется склейка, при необходимости с армирующими заклепками и вставками. Современные Эпоксидные клеи обеспечивают прочность склеивания, аналогичную сварке.

Что интересно, Ferrari постепенно внедряла новую технологию, которая заменила сварку алюминия склеиванием эпоксидным клеем . В настоящее время Ferrari 458 Italia имеет 70 м сварных швов и 8 м клея .Главный инженер Ferrari Moruzzi ожидает, что в будущем из-за изменения производственных процессов в кузовах автомобилей будет больше склеивания, чем сварки. Для Ferrari это возможность использовать другие алюминиевые сплавы, которые обладают улучшенными характеристиками, но не поддаются сварке.

Сравнивая склеивание со сваркой, обратите внимание, что склеивание требует простого внедрения технологии (хотя требуются ноу-хау и опыт).

Технология склеивания широко используется в авиационной промышленности для снижения веса и, в то же время, снижения расхода топлива.

Однако склеивание имеет некоторые недостатки, в том числе подготовку поверхности или время, необходимое для приклеивания клеевого покрытия. Во многих случаях компоненты, которые могут подвергнуться удару (например, в автомобильной аварии), усилены специальными вставками для противодействия внезапной разрушающей нагрузке.

Технология склеивания

будет использоваться чаще в связи с разработкой более мощных клеев и повышением осведомленности о ее преимуществах и возможных возможностях.

5.Тепловое расширение

Каждый материал имеет разные характеристики теплового расширения.

Тепловое расширение связано с изменением размеров материала из-за изменения температуры. Углеродное волокно на практике демонстрирует почти нулевое тепловое расширение, поэтому оно широко используется в устройствах, включая 3D-сканеры.

Поскольку на практике углеродное волокно демонстрирует почти нулевое тепловое расширение, оно широко используется в устройствах, включая 3D-сканеры.

Поскольку на практике углеродное волокно демонстрирует почти нулевое тепловое расширение, оно широко используется в устройствах, включая 3D-сканеры .

Инженеры-конструкторы все чаще убеждаются во многих преимуществах углеродного волокна благодаря низкому тепловому расширению по сравнению с традиционными материалами, такими как сталь или алюминий. Углеродное волокно демонстрирует исключительные параметры в этом отношении и подходит, в частности, для высокоточных элементов, таких как оптические устройства, 3D-сканеры, телескопы и другие, где крайне важно минимальное низкое тепловое расширение.

Углеродное волокно (композит из углеродного волокна и эпоксидной смолы) — это материал с тепловым расширением в 6 раз меньше алюминия и более чем в 3 раза меньше стали.

В таблице ниже представлен анализ теплового расширения различных материалов с учетом соотношения дюйм / градус Фаренгейта. Указанные единицы предназначены только для справки в отношении различий между материалами.

Материал Тепловое расширение
Алюминий 13
Сталь 7
Стекловолокно — эпоксидный композит 7-8
Кевлар / арамид — эпоксидный композит 3
Углеродно-эпоксидный композит 2

6.Теплопроводность

Углеродное волокно — это материал с низкими характеристиками теплопроводности.

Углеродное волокно — идеальный изолятор — на фотографии выше показан вход турбины из углеродного волокна.

Теплопроводность в основном зависит от передачи / проводимости энергии из областей с высокой температурой в области с низкой температурой. Материалы с высокой теплопроводностью переносят температуру легче, чем материалы с низкой теплопроводностью.

Композит из углеродного волокна и эпоксидной смолы — это материал с теплопроводностью в 40 раз меньше, чем у алюминия, и в 10 раз меньше, чем у стали. Следовательно, можно предположить, что углеродное волокно является очень хорошим изолятором.

В этой таблице сравнивается теплопроводность различных материалов, включая углеродное волокно (единица измерения Вт / м *)

Материал Теплопроводность
Углеродно-эпоксидный композит 5-7
Сталь 50
Алюминий 210

7.Устойчивость к температуре

Алюминий — это материал, устойчивый к высоким температурам, и в этом отношении он имеет преимущества перед композитами из углеродного волокна.

Характеристики и устойчивость углеродного волокна к высоким температурам зависят от структуры композита и технологии выпечки. Это правда, что композит из углеродного волокна устойчив к высоким температурам , но, к сожалению, часто это не так. На самом деле это происходит из-за использования неподходящих материалов, неправильного обжига композита или недостаточного ноу-хау и опыта в этом отношении многих поставщиков композитов.

Для обеспечения устойчивости к высоким температурам во время производства могут использоваться только материалы, демонстрирующие такую ​​стойкость, при условии, что обжиг композита осуществляется надлежащим образом в диапазоне температур, близком к желаемой стойкости композита. Использование смол, устойчивых к высоким температурам, без дополнительного отверждения внутри духовки не обеспечит требуемой стойкости.

Стандартные эпоксидные композиты из углеродного волокна, прошедшие надлежащую устойчивость к выпечке при температуре до 70–100 ° C (160–210 ° F).

Если требуется устойчивость к температурам более 100 ° C, чаще всего подходит препрег из углеродного волокна , часто вместе с отверждением композита при температурах около 150 ° C / 300 ° F, что обеспечивает повышенную стойкость до температур 200 ° C / 400 ° F. Например, Prepreg Gurit EP127 обладает стойкостью до 230 ° C / 445 ° F.

Если требуется устойчивость к более высоким температурам, используются фенольные смолы, и эти композиты обладают кратковременной стойкостью до 500 ° C / 930 ° F.

Хотя такое сопротивление может быть обеспечено для композитов, обратите внимание, что эти специальные материалы дороги и требуют не только закалки в печи при высокой температуре, но и ноу-хау. Поэтому все это приводит к высокой цене на композиты, устойчивые к очень высоким температурам.

8. Долгосрочная деятельность

Углеродный композит при строительстве должен изготавливаться вакуумным методом — настаиванием смолы или препрега.Такая технология обеспечивает долгий срок службы углеродного композита. Углеродный композит, изготовленный вручную «валиком и кистью», имеет низкую прочность и небольшой срок службы.

Углеродное волокно обладает коррозионной стойкостью, что дает еще одно преимущество по сравнению с алюминием.

Углеродно-эпоксидный композит имеет недостаток, связанный с пониженной стойкостью к УФ-излучению, поэтому композит, подвергающийся воздействию УФ-излучения, следует защищать путем нанесения верхнего покрытия, что в качестве дополнительного процесса приводит к более высоким производственным затратам.

9. Внедрение производства

Почему углеродное волокно не используется широко в производстве, хотя оно имеет много преимуществ по сравнению с очень популярным алюминием?

Чаще всего это связано с ценой: элементы из углеродного волокна стоят дороже алюминиевых, потому что углеродное волокно стоит дороже, а производство углеродных изделий требует больше времени.

С другой стороны, при сравнении затрат, связанных с реализацией производства алюминия и углеродного волокна, во многих случаях именно производство элемента из углеродного волокна будет дешевле и, что более важно, доступно в случае небольшого тиража, для которого внедрение производства алюминиевых элементов было бы нерентабельным.

В следующем фильме показано производство элементов из углеродного волокна с использованием технологии препрега.
Наконец, мы должны упомянуть широко распространенное отсутствие осведомленности о преимуществах и преимуществах углеродного волокна по сравнению с традиционными материалами, включая алюминий или сталь. Мы надеемся, что эта статья дает больше информации об углеродном волокне и о том, чем этот материал отличается от алюминия, а также о том, какие преимущества возможны при замене алюминия углеродным волокном.

10. Резюме

Мы надеемся, что это исследование предоставило больше информации о свойствах углеродного волокна по сравнению с алюминием. Со временем все больше и больше инженеров-конструкторов будут использовать этот материал, поскольку углеродное волокно предлагает множество преимуществ, включая легкий вес, практически нулевое тепловое расширение, простоту обработки и высокую жесткость.

Наша компания является поставщиком компонентов из углеродного волокна .

Мы поставляем компоненты на заказ, а также партии изделий из углеродного волокна.
Место нахождения: Воломин, Польша (Европа), Доставка по всему миру.

композитов из углеродного волокна: свойства | методы производства

Большинство композитов из углеродного волокна обладают устойчивостью к температуре 70-120 o C. Для обеспечения долговременной устойчивости к температуре до 150-250 o C. отверждение при высокой температуре в течение многих часов. Это недостаток композитов из углеродного волокна по сравнению с металлами, устойчивыми к высоким температурам.

В случае композитов из углеродного волокна требуются некоторые дорогостоящие материалы (например, фенольные препреги) для обеспечения устойчивости к высоким температурам, а также к высокотемпературному отверждению композита.

Хотя металлы имеют высокую температуру плавления, на практике предполагается, что металлы изменяют свои свойства при температуре ~ 300 ° ° C в случае алюминия, 750 ° ° C в случае стали и 860 o C в случае титана. Инженер-конструктор может получить материал, который обладает всеми необходимыми свойствами, которые дают металлам преимущество, — и никакая дополнительная обработка не требуется в производственном процессе.

Ориентация волокна — отсутствие изотропного материала

В отличие от металлов, композиты из углеродного волокна являются анизотропными материалами.
Следовательно, такие свойства композита, как жесткость, зависят от ориентации волокон. В случае металлов свойства всегда одни и те же независимо от ориентации, и эти материалы называются изотропными. Это существенная разница между композитами из углеродного волокна и металлами. Композиты из углеродного волокна похожи на древесину, прочность и жесткость которой зависят от текстуры и рисунка колец .

При производстве элементов из углеродного волокна принимается решение относительно ориентации углеродных волокон и типа ткани. Существуют, например, однонаправленные ткани (UD), двунаправленные ткани (например, однотонная ткань или саржа), а также ткани, изготовленные из некоторых различно ориентированных тканей UD — например, двухосный, трехосный. Этот производственный процесс позволяет получить оптимальный композит, а именно обеспечить большее количество тканей в местах, подверженных высокой нагрузке, и уменьшить количество тканей в местах, где нагрузка ограничена.

Композиты из углеродного волокна обладают свойствами наряду с ориентацией волокон.

Кроме того, помимо контроля количества тканей и толщины элемента, этот процесс также обеспечивает контроль ориентации ткани в зависимости от нагрузки на практике. Таким образом, вы можете значительно снизить вес элемента по сравнению с металлическим. Однако это требует определенных знаний и опыта от инженеров-конструкторов.

Если для данного элемента требуется прочность в каком-либо определенном направлении, углеродная ткань должна быть равномерно ориентирована под углом 0, -45, + 45, 90 градусов, чтобы обеспечить квазиизотропную структуру, аналогичную той, которая встречается в металлах.

КОМПОЗИТЫ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА — СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА


В зависимости от объема производства, конструкции элемента, размера и требуемых свойств, а также эстетики, существует несколько методов производства композитов из углеродного волокна.

Ручное ламинирование

Это очень простой метод производства композитов из углеродного волокна, который часто используется для производства композитов из стекловолокна. Эта технология используется для деталей простого дизайна без особых эстетических и конструктивных требований, которые изготавливаются вручную с помощью валика и кисти.Некоторые недостатки, связанные с этим методом, включают плохую повторяемость, воздушные пустоты внутри углеродного композита и повреждение плетения. Этот метод производства не требует дорогостоящего оборудования, такого как автоклавы или термопрессы.

Вакуумная упаковка

Технология, использующая вакуумный мешок, была разработана на основе ручного ламинирования. Начальные шаги идентичны ручному ламинированию, когда смола наносится вручную с помощью валика или кисти, а затем размещаются слои ткани из углеродного волокна.Разница связана с использованием вакуумного мешка на заключительном этапе. Как следует из названия, вакуумный мешок обеспечивает герметизацию вокруг формы для удаления воздуха с помощью вакуумного насоса. Создаваемый вакуум обеспечивает адгезию углеродных волокон к поверхности и давление на форму.

Несмотря на некоторые теоретические преимущества, связанные с уплотненным ламинатом, производство с использованием вакуумного мешка не предотвращает образование воздушных пустот, которые очень распространены в этом методе, поэтому он иногда используется для производства деталей и деталей из углеродного волокна.Если высокое качество не требуется, используется ручное производство, тогда как если высокое качество является приоритетом, то предпочтительны инфузия смолы, препрег или технология горячего прессования.

Настой смолы

В отличие от предыдущих методов, технология инфузии смолы относится к наложению сухих тканей, например 5 слоев по 200 гр вес. На эти ткани нанесен специальный клей, обеспечивающий идеальное прилегание к форме и переплетению. Затем укладывается специальная сетка для правильного распределения смолы. Вся заклеена пленкой и бутиловой лентой.С одной стороны подсоединен вакуумный насос, который сначала всасывает воздух с помощью вакуума, а вакуумный мешок обеспечивает прижимание ткани к форме. Затем с другой стороны откроется клапан на подающем трубопроводе из бака со смолой. Благодаря вакууму, смола автоматически подается через ранее размещенные сетки и каналы, чтобы обеспечить пропитку сухих тканей из углеродного волокна.

Вливание смолы обычно используется в случае композитов из углеродного волокна среднего или большого размера простой конструкции

RTM

Этот метод используется для крупносерийного производства композитов из углеродного волокна, которые обычно окончательно окрашиваются цветом (не прозрачным лаком) .Обычно используются стальные или алюминиевые формы, охватываемые и охватываемые. Сначала внутрь формы помещаются сухие ткани. Затем формы прижимаются друг к другу, и вокруг форм и между ними обеспечивается уплотнение. По этой технологии впрыск смолы следует под высоким давлением (10-20 бар). Процесс пропитки и отверждения занимает 30-60 минут. RTM высокого давления следует при давлении до 100-120 бар, и весь производственный процесс занимает всего 10 минут.

Основным преимуществом этого метода является гладкая поверхность (с обеих сторон) и относительно короткий производственный цикл .К недостаткам можно отнести высокую стоимость внедрения процесса и производства композитов из углеродного волокна, предназначенных для окраски. На самом деле этот метод не обеспечивает идеального размещения углеродных визуальных тканей и не подчеркивает структуру углеродного волокна при нанесении только прозрачного верхнего покрытия.

Этот метод использовался в крупносерийном производстве компанией Dodge при производстве Viper (2005 г.). В настоящее время по этой технологии производятся некоторые детали, а также кузов BMW i3 и BMW i8 или крыша гоночных автомобилей BMW M3 и M6.

RTM Легкий

Разница между RTM и Light RTM в основном связана с давлением. В случае первого метода давление вливания смолы составляет 20-120 бар, тогда как в Light RTM оно составляет всего 1,2 бар, и весь процесс использует отрицательное давление. Этот процесс позволяет разработать контрформс с малым весом, в основном из композитного материала, отсюда и название «Light» RTM. Давление настаивания смолы составляет ок. 1,2 бар, отрицательное давление 0,7 бар.

Инфузия смолы следует с одной стороны при низком отрицательном давлении 1.2 бара, и отбор следует с другой стороны (как в случае инфузии смолы) при отрицательном давлении 0,7 бар. Перепад давления приводит к пропитке тканей внутри. Этот метод редко используется для производства композитов из углеродного волокна, поскольку он предлагает низкое качество и эстетику по сравнению с RTM.

Композитные материалы для автоклавов Prepreg

Метод препрега с автоклавом широко используется для производства углеродных композитов для гоночных автомобилей F1, моноблоков, диффузоров, передних крыльев, а также спойлеров. Эта технология обеспечивает высочайшее качество и эстетичный внешний вид композитов из углеродного волокна , но она сопряжена с высокими затратами из-за использования дорогостоящего оборудования — автоклавов — и умеренного производственного цикла (по сравнению с горячим прессом (HP) или RTM.


Технология автоклавирования Prepreg обеспечивает высочайшее качество и эстетичный внешний вид композитов из углеродного волокна.

Автоклав — это устройство, которое создает одновременно высокое давление ~ 8 бар и высокую температуру ~ 120-150 ° C .Этот метод включает использование препрегов, а именно углеродных тканей, которые предварительно пропитаны смолой. Следовательно, материал — ткань из углеродного волокна с предварительной пропиткой смолой — поставляется в рулонах длиной 30-50 м и хранится в холодильнике для предотвращения случайного затвердевания. Отверждение углеродных тканей, предварительно пропитанных смолой, происходит при высокой температуре> 90 ° C , и, следовательно, их срок службы после извлечения из холодильника составляет 20-40 дней при температуре окружающей среды в зависимости от типа материала.На практике после извлечения рулона препрега из холодильника нужно подождать 2-3 часа, чтобы материал стал мягким и можно было разрезать. Затем, после разворачивания, материал помещается на плоттер и выполняется резка в соответствии с производственными потребностями. Затем остаток рулона убирают в холодильник. Срок хранения материала в холодильнике 4-8 месяцев .

Препрег легко прилипает к стенкам формы и, следовательно, можно формировать сложные формы.

Препреги похожи на липкую клеенку.Этот материал легко прилипает к стенкам формы и, следовательно, можно формировать сложные формы . После укладки слоев препрега формы заклеиваются пленкой и бутиловой лентой. Затем следует прижимание к форме с использованием вакуума, который удаляет воздух из продукта. Позже форма, включая запечатанный продукт, помещается внутрь автоклава, который создает давление до 8 бар, чтобы прижать угольные препреги к стенкам формы, чтобы удалить воздух и обеспечить уплотнение структуры.
Наконец, после отверждения обычно в течение 1-2 часов при 120 градусах, вы можете сбросить давление в автоклаве, выключить нагреватели и удалить готовый композит из углеродного волокна.

Преимущества производства препрегов автоклавированных композитов из углеродного волокна:

  • Возможна закалка любого количества в течение одного производственного цикла (например, 50 идентично сформированных деталей).
  • Наивысший эстетический вид композита — отсутствие воздушных пустот и повреждений ткани.
  • Возможно изготовление деталей сложной формы и использование комбинированных, составных форм.

Недостатки изготовления препрегов автоклавированных композитов из углеродного волокна :

  • Высокая стоимость оборудования — автоклава.
  • Средне трудоемкий процесс (короче, чем инфузия смолы, и дольше, чем горячее прессование).
  • Требуются формы, устойчивые к высоким температурам — чаще всего дорогостоящие углеродные препег-формы или алюминиевые, изготавливаемые методом фрезерования.

Горячий пресс / термоформование

Этот метод обычно используется для крупносерийного производства изделий и деталей простой конструкции и обычно небольших размеров.
В этом методе, как и в автоклаве, используются угольные препреги. Разница касается пресса, который используется для обеспечения прижатия слоев препрега к форме, а не давления воздуха, как в случае автоклава. Обе формы прессуются нагревательным прессом, который обеспечивает быстрый нагрев.Чаще всего следует горячее прессование, с препрегами с коротким временем затвердевания всего 5-10 минут.

Преимущества производства композитов из углеродного волокна с помощью горячего прессования:

  • Высокое содержание углеродного волокна до ~ 70% в композите, аналогично автоклавному методу.
  • Устойчивость к высоким температурам.
  • Короткий производственный цикл.

Недостатки производства углепластика методом горячего прессования:

  • Высокие затраты на внедрение продукции.
  • Трудно изготовить элементы с так называемыми отрицательными углами

Молдинг мочевого пузыря

В технологии формования баллонов используются угольные препреги, как и в случае производства углеродного композита с использованием горячего пресса и автоклава.

  1. Препреги помещают внутрь обеих форм (мужских и женских) и вокруг мочевого пузыря.
  2. Баллон помещается внутрь формы, форма закрывается и фиксируется.
  3. Перекачивание следует внутри баллона, чтобы обеспечить необходимое давление для получения поверхности желаемого качества.Создаваемое давление, например 4 стержня прижимают препреги к стенкам формы, чтобы удалить воздух и обеспечить укрепление структуры углеродного композита.
  4. Нагрев форм — внутри пресса, печи или автоклава.
  5. После затвердевания композита давление снижается. После разборки баллон снимается. Мочевой пузырь — деталь многоразового использования.

Когда используется молдинг мочевого пузыря?
Данная технология используется для производства сложных длинномерных деталей малого диаметра эл.грамм. рама велосипеда.

КОМПОЗИТЫ НА УГЛЕРОДНОМ ВОЛОКНАХ — ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Композиты из углеродного волокна обладают как преимуществами, так и недостатками.

Преимущества композитов из углеродного волокна:

  1. Композиты из углеродного волокна имеют малый вес — ок. На 40-50% легче алюминия, а жесткость улучшена в 4-5 раз по сравнению со сталью и алюминием того же веса. Этот материал широко используется для производства деталей кузова гоночных автомобилей (F1), сверхлегких велосипедов, удочек, деталей автоматизированных машин, дронов или продукции военного назначения.
    Композиты из углеродного волокна обладают малой массой и экономят энергию транспортных средств (BMW i3) Малый вес композитов из углеродного волокна способствует экономии энергии, поскольку более легкие автомобили потребляют меньше топлива. . Предполагается, что снижение веса автомобиля на 10% приведет к снижению расхода топлива на 6-8%. Поэтому электромобили, такие как BMW i3 или i8, имеют шасси из углеродного волокна, что увеличивает запас хода.
  2. Композиты из углеродного волокна обладают уникальными свойствами, в том числе с очень низким тепловым расширением .Например, композит из углеродного волокна имеет тепловое расширение в 5,5 раз ниже, чем у стали, в 8,5 раз ниже, чем у нержавеющей стали и на 11,5 раз меньше, чем у алюминия . Таким образом, благодаря практически нулевому тепловому расширению композиты из углеродного волокна используются в оптике — для производства 3D-сканеров и в военных целях, например. производство высокоточных спутниковых дисков.
  3. Еще одно преимущество композитов из углеродного волокна связано с совместимостью с рентгеновским излучением. Композиты из углеродного волокна не блокируют рентгеновские лучи и поэтому широко используются для производства систем рентгеновского сканирования.
  4. Благодаря своему уникальному и оригинальному эстетическому виду композиты из углеродного волокна используются в автомобильной промышленности и в целях проектирования . На самом деле это материал, связанный с продуктами премиум-класса, так как он используется производителями гоночных автомобилей, а также поставщиками досок для серфинга, байдарок, защитных шлемов, динамиков, кофемашин и многих других продуктов премиум-класса.

Недостатки композитов из углепластика:

  1. Самый большой недостаток композитов из углеродного волокна связан с их производственной стоимостью. Композиты из углеродного волокна в основном производятся путем ручной укладки нескольких слоев углеродной ткани. Весь процесс требует времени и требует определенных затрат . Используемые дополнительные материалов стоят у.е., такие как углеродные ткани, смола, препреги. Квадратный метр углепластика стоит ок. 30-50 евро, а, например, для изготовления композита толщиной 2 мм требуется 4-5 слоев. Обработка композитов из углеродного волокна с последующей 3- или 5-осевой обработкой углеродного волокна с ЧПУ, и обычно на него наносят несколько слоев верхнего покрытия, что приводит к высоким производственным затратам.

    Когда дело доходит до передового производства, такого как производство композитов из углеродного волокна в автоклаве, требуется дорогое оборудование, например стоимость автоклавов ок. ~ 500000 долларов США.
    Следовательно, конечный продукт стоит в несколько раз больше, чем изготовленный из алюминия, например .

  2. Другой недостаток связан с некоторыми ограничениями на этапе проектирования . Не каждая деталь, которая может быть достигнута при фрезеровании алюминия, может быть изготовлена ​​с использованием углеродного волокна, и некоторые детали необходимо адаптировать особым образом.
  3. Хотя углеродное волокно имеет много преимуществ в отношении своих свойств, обратите внимание, что углеродный композит обеспечивает плохую / умеренную устойчивость к ударам , что делает его хрупким по сравнению со сталью или алюминием. Поэтому детали или части, подверженные ударам, изготавливаются из композитов из углеродного стекловолокна, углерод-арамидных композитов, углеродных композитов, включая алюминиевые соты, или их комбинации.
  4. Углеродное волокно — это материал, который проводит электрический ток в меньшей степени, чем металлы.
  5. Металлические элементы внутри углеродного волокна (например, резьбовая втулка) должны быть изолированы смолой или клеем для обеспечения защиты от коррозии.
  6. Прочие недостатки относятся к ремонту композитов из углеродного волокна — например. сломанная рама велосипеда. Эти детали часто не подлежат ремонту или ремонт сложен и требует больших затрат.
  7. В отличие от металлических деталей, композиты из углеродного волокна горючие, что означает, что они могут воспламениться и загореться при воздействии открытого огня в течение определенного периода времени.

9 СЕКРЕТОВ О СОСТАВЕ ​​УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА:

  1. Углеродный композит имеет прочность, в 5 раз превышающую прочность стали (вес к весу).
  2. Углеродное волокно , используемое для производства автомобилей Формулы 1 и других гоночных автомобилей (называемых «pre-pregs»), стоит как 60 долларов США за метр. 2 .
  3. Композит из углеродного волокна обладает умеренной проводимостью (меньше, чем у металлов).
  1. Карбон — черный с уникальным рисунком.Композиты любого другого цвета могут быть искусственным углеродным волокном — стекловолокном или кевларом.
  2. Углеродное волокно — очень жесткий материал с модулем Юнга 230 ГПа (Toray T300, наряду с волокном). Чем выше модуль Юнга, тем выше жесткость материала. Углеродное волокно с высоким модулем упругости (повышенной прочности) обычно имеет модуль Юнга вместе с волокном 500-880 ГПа (пример волокна 880 ГПа — Granoc XN 90 Nippon). Для сравнения, сталь обычно имеет модуль Юнга около 200 ГПа.
  3. Углеродный композит демонстрирует низкое тепловое расширение — он расширяется при высокой температуре и сжимается при низкой температуре намного меньше, чем такие материалы, как сталь и алюминий.
  4. Углерод более устойчив к усталости материала — элементы из углеродного волокна обеспечивают большую прочность при эксплуатации в тяжелых условиях.
  5. Карбон, как и другие композиты, позволяет определять прочность любой области элемента — в любом направлении . Например, рама велосипеда из углеродного волокна будет иметь много слоев ткани в местах, подверженных высокой нагрузке, тогда как будет минимальное количество слоев в местах, которые не передают нагрузку.Такая конструкция оптимизирует и снижает вес композита.
  6. Углеродное волокно также имеет некоторые недостатки — например, средняя ударная вязкость . В случае элементов, подверженных ударам (например, панели под двигателем автомобилей WRC), часто используется арамидное волокно (так называемое кевлар).

Наша компания является поставщиком композитов из углеродного волокна

Поставляем серию изделий из углеродного волокна. В зависимости от требуемой прочности производственный процесс может включать технологию препрега , инфузию смолы, вакуумный мешок или ручное ламинирование.

Расположение: Польша (Европа), Доставка по всему миру.
Свяжитесь с нами: Dexcraft Composites, www.dexcraft.com, [email protected], тел. +48 797-775-826, +48 505-555-524

Dexcraft производит высококачественные композиты из углеродного волокна (находится в Европе)

Углеродное волокно и алюминиевые штативы

Я считаю штатив самым важным элементом фотооборудования после корпуса камеры и объектива. А если вы интересуетесь путешествиями и пейзажной фотографией, вам абсолютно необходим качественный штатив.

Современные штативы обычно изготавливаются из двух основных материалов: углеродного волокна и алюминия. Итак, каковы основные преимущества и недостатки штативов из углеродного волокна и алюминиевых штативов ? Выбор подходящего может быть сложнее, чем вы думаете, так как в игру вступают цена, вес и конструкция.

Основным ответом будет то, что алюминиевые штативы обычно дешевле, тяжелее и выбирают большинство новичков, тогда как более дорогие варианты из углеродного волокна чаще всего выбирают профессионалы.Это не всегда так просто, поскольку у каждого есть свои плюсы и минусы, облегчающие работу фотографа.

Углеродное волокно и алюминиевые штативы — разница в весе

Вероятно, самая заметная разница между ними — вес может играть важную роль при выборе подходящего штатива.

Связанный : Обзор программного обеспечения Topaz — Как я использую плагины Topaz

Хотя не секрет, что более тяжелый штатив будет более устойчивым, чем тяжелее оборудование, тем больше вероятность того, что вы оставите его дома.Это действительно сводится к типу и стилю фотографии, которую вы будете делать. Собираетесь ли вы снимать на небольшом расстоянии от дома или машины? Или вы собираетесь отправиться в поход в отдаленные места в поисках потрясающего пейзажного снимка?

Определить, какой вес лучше всего подходит для ваших нужд, поможет определиться между ними.

Связанный : Лучшие внешние жесткие диски для фотографов

Углеродное волокно имеет меньший вес, чем алюминий, что может быть большим преимуществом для фотографов, считающих унции.Если посмотреть на два штатива абсолютно одинакового размера, снижение веса может показаться не таким уж впечатляющим. Но возьмите его с собой в рюкзаке на короткое время, и станет очевидно, насколько важной будет потеря веса на несколько унций.

Алюминий и штативы из углеродного волокна — конструкция

Когда дело доходит до способа изготовления углеродного волокна и алюминия и их реакции на окружающую среду, есть несколько ключевых отличий. Углеродное волокно очень устойчиво к атмосферным воздействиям и очень хорошо сопротивляется коррозии, в то время как алюминий может быть подвержен царапинам и коррозии в более влажной среде.Углеродное волокно намного прочнее алюминия и обычно выдерживает гораздо большие нагрузки. Алюминий может и будет гнуться неуместно при чрезмерном использовании.

Связанные : CreativeLive Review — Бесплатные курсы фотографии

Еще одно ключевое различие между двумя материалами — это то, как они поглощают удары и вибрации . Это легко заметить при ударе о другой предмет. Алюминиевый штатив будет издавать очень громкий металлический звенящий звук при ударе, например, о камень, тогда как штатив из углеродного волокна практически не будет издавать никакого звука.Это связано с тем, что углеродное волокно намного лучше поглощает любые удары и вибрации, обеспечивая более стабильную стрельбу.

На дне моря во время отлива в Нью-Брансуике (Канада)

Еще одно преимущество углерода, хотя и незначительное, — это его способность выдерживать колебания температуры. Положите цельнометаллический алюминиевый штатив на улицу в холодный день, и когда вы возьмете его в руки, он будет очень холодным на ощупь. Сделайте то же самое с альтернативой из углеродного волокна, и она будет не такой холодной и более удобной в обращении.

По теме : Какой планшет лучше всего для редактирования фотографий?

Предупреждаем, что углеродное волокно уязвимо к экстремальным холодам и в таких условиях имеет тенденцию легче ломаться или раскалываться. Однако для большинства фотографов в большинстве условий это не проблема.

Алюминий против углерода — Сравнение цен

Именно здесь большинство людей подумают, что самая большая разница между ними двумя, и, возможно, не ошибаются. Не секрет, что штативы из углеродного волокна исторически дороже алюминиевых.Учитывая более качественные материалы и сложность производства, они будут стоить вам немного дороже.

Связанные : Как выбрать лучший штатив для пейзажной фотографии

Однако большинство людей не знают, что в последние годы стоимость штативов из углеродного волокна значительно снизилась. Благодаря более качественным материалам, оптимизированным процессам и передовым технологиям теперь вы можете пользоваться штативом из углеродного волокна за небольшую часть его стоимости.

Big Sur (Калифорния)

Еще пять лет назад цена на штативы из углеродного волокна делала их недоступными для большинства новичков. Теперь, когда даже штативы начального уровня доступны из углеродного волокна, у фотографов есть широкий выбор, когда дело касается не только материалов, но и размеров, длины и цены. Хотя алюминий по-прежнему является преимуществом с точки зрения доступности, вы будете удивлены некоторыми ценами на аналогичные штативы из углеродного волокна на сегодняшнем рынке.

Связанные : Лучшие книги по фотографии для начинающих

У каждого фотографа разный бюджет, с которым он работает, а также разные потребности в фотографии.Цены различаются не только по материалам, но и по размерам и весу. Обдумайте свой бюджет и постарайтесь найти штатив, который соответствует этому описанию.

Примеры из реальной жизни

Manfrotto Befree

Manfrotto Befree — один из самых популярных штативов для путешествий.

Компактный штатив для путешествий ZOMEI

ZOMEI — один из лучших вариантов компактных легких штативов.

Neewer Штатив + монопод Combo

Neewer — один из лучших полноразмерных штативов начального уровня на рынке.

Заключение

Как видите, между карбоновыми и алюминиевыми штативами есть много различий. Любому фотографу я бы порекомендовал приобрести его в зависимости от ситуации и стиля фотографии. Например, если вы много путешествуете или путешествуете пешком, сэкономьте вес и выберите стиль из углеродного волокна. Если вы только начинаете заниматься фотографией или в основном снимаете в студии, алюминиевый штатив может быть лучшим выбором.

Связанные : Кружка с объективом камеры — забавный подарок для фотографов

Хотя большинство профессионалов будут использовать углеродное волокно, теперь даже новички могут сэкономить свои деньги и приобрести качественное углеродное волокно по приличной цене.

Остров Гранд Манан — Атлантическая Канада

Независимо от того, какой материал вы выберете, постарайтесь не покупать самый дешевый вариант, который вы можете найти. Как и все в жизни, вы получаете то, за что платите. Раньше я использовал очень дешевые штативы, и по своему опыту могу сказать, что экономия денег не стоит головной боли. Покупка штатива хорошего качества будет иметь большое значение в вашей фотографии — от нестабильных снимков до поломки деталей.

Итак, считаете ли вы, что штатив из углеродного волокна или алюминий лучше всего подойдет вам, теперь вы можете принять уверенное решение, зная различия между ними!

Что читать дальше:

Плюсы и минусы углеродного волокна по сравнению с алюминиевыми автомобилями

Вы, возможно, заметили за последнее десятилетие, что сталь в автомобильной промышленности постепенно заменяется алюминием и материалами из углеродного волокна.В рамках усилий производителей по повышению экономии топлива эти материалы делают автомобили легче.

Но помимо этого, каковы преимущества этих не стальных материалов в автомобилях? Мы здесь, чтобы рассказать вам об этом.

Углеродное волокно

Углеродное волокно обычно смешивают с полимером, который можно использовать для изготовления различных продуктов. Волокна, полностью сделанные из углерода, делают автомобили легче и с более низким центром тяжести. Они также делают автомобили более экономичными и безопасными, согласно Live Science .

В некоторых автомобилях используются только детали из углеродного волокна. Другие выпускают модели с кузовом из углеродного волокна , например, несколько Ferrari, BMW и спорткаров Lexus.

Несмотря на то, что углеродное волокно стало гораздо более популярным, оно все еще не всегда является предпочтительным материалом в отрасли.

Плюсы углеродного волокна в том, что он легкий и обычно прочнее, чем обычная сталь И алюминий.

минусов это определенно стоимость . Материал более дорогой, потому что он более трудоемкий и технологичный. Он стал более доступным, но по-прежнему используется в основном в роскошных спортивных автомобилях.

Ремонт и замена деталей из этого материала также дороги.

Алюминий

Другой популярной альтернативой стали является алюминий. Алюминий, который легче стали, делает корпуса легче и, как следствие, более энергоэффективным.Вот почему алюминий часто используется в электромобилях, чтобы компенсировать большой вес электрической батареи.

В отличие от автомобилей из углеродного волокна, алюминий чаще всего используется в повседневных автомобилях, таких как Ford, Audi и GM.

Плюсы алюминиевых автомобилей в том, что они не так дороги по сравнению с углеродным волокном и лучше подходят для повседневных автомобилей.

Минусы алюминиевых транспортных средств заключаются в том, что этот материал более уязвим к коррозии, например, при окраске автомобиля.Вам также придется отвозить свой автомобиль в специализированную мастерскую по ремонту алюминиевых автомобилей, что может быть сложнее и дороже.

И, наконец, процесс производства алюминия очень трудоемкий и углеродоемкий. Таким образом, на самом деле не такой экологичный , как продается.

Что лучше: автомобили из стали, алюминия или углеродного волокна?

Несмотря на новейшие технологии в углеродном волокне и алюминии, сталь по-прежнему остается самым доступным материалом для новых автомобилей. Поставщики начинают выпускать более прочные и легкие марки стали, чтобы оставаться конкурентоспособными на рынке.

Если стоимость является наиболее важным фактором для вас при покупке автомобиля, то сталь может быть вашим лучшим вариантом.

С другой стороны, если ваш приоритет — топливная экономичность и максимальная производительность, углеродное волокно может быть вашим лучшим выбором. Например, многие BMW склоняются к моделям из углеродного волокна, хотя это более трудоемко.

Без сомнения, углеродное волокно — самая передовая технология для новых автомобилей.

С другой стороны, другие роскошные автомобили, такие как Ferrari, на самом деле предпочитают алюминий как превосходный продукт для снижения веса автомобиля.Но в целом алюминиевые автомобили лучше подходят для повседневного использования с дополнительным фактором долговечности.

Защитные накладки на двери автомобиля для любой поверхности

Независимо от материала, из которого изготовлен ваш автомобиль, вы по-прежнему уязвимы для вмятин и звонков дверей, которые обесценивают ваш автомобиль.

Вот почему здесь, в DentGoalie , мы являемся лидерами отрасли в области защиты автомобильных дверей для ВСЕХ поверхностей.

Наша запатентованная технология была представлена ​​в журнале AAA для наших гибких дверных защитных панелей, повторяющих форму вашего автомобиля.

Мы создали модель присоски специально для автомобилей из углеродного волокна и алюминия. Вы можете купить этот товар здесь.

Для стальных автомобилей мы производим больших и маленьких магнитных панелей.

Чтобы делать покупки здесь, посетите наш магазин.

Углеродное волокно лучше для окружающей среды, чем сталь? — RecycleNation

Блин, я хочу летающую машину.Как это было бы круто, правда? И тот факт, что сегодня день назад в будущее , только подчеркивает тот факт, что сейчас, в 2015 году, у нас должны быть летающие машины. Если Док может сделать это с помощью технологий 2015 года, почему мы не можем? Отчасти это связано с тем, что мы все еще работаем над технологией парения, отчасти потому, что мы выясняем, как сложить колеса под автомобилем самым крутым способом, а отчасти потому, что автомобили очень тяжелый. Я имею в виду, когда вы думаете об этом, вы сидите посреди 3000-5000 фунтов стали и ускорителя.Поднять это с земли без огромных крыльев и взлетно-посадочной полосы — непростая задача. DeLoreans весил немного меньше, примерно 2700 фунтов, но это все еще более тонны металла, чтобы оторваться от земли. К счастью, наука. Автопроизводители понимают, что автомобили тяжелые, а вес означает более высокий расход топлива. Поскольку стандарты топливной экономичности ужесточаются с каждой секундой, в их интересах снизить часть этого лишнего веса. Для этого они используют углеродное волокно.

Что такое углеродное волокно?

Углеродное волокно — это… ну… углеродные волокна.Постарайся здесь не отставать, подзаголовок. Точнее говоря, это волокна, состоящие из атомов углерода, которые можно сплести вместе в материал или объединить со смолой для образования чего-то более жесткого. Последний называется полимером, армированным углеродным волокном (CFRP), но также может называться углеродным волокном, потому что… неопределенно. Углеродное волокно легкое, обладает высокой прочностью на разрыв, устойчивостью к высоким температурам, высокой химической стойкостью, высокой жесткостью и низким тепловым расширением. Другими словами, он слишком квалифицирован, чтобы быть медленной софтбольной битой вашего дяди.Его используют для изготовления всего: от салонов автомобилей до вертолетов с дистанционным управлением и гоночных мотоциклов. И он уже широко используется как в автомобилестроении, так и в авиакосмической промышленности, поэтому летающие автомобили должны стать следующим логическим шагом, верно? Мы в RecycleNation много жалуемся на углерод, но даже мы понимаем, что он не лишен своего использования (например, является основой жизни или чем-то еще). И создание легких и сверхпрочных материалов — одна из них. Кроме того, делаю пузырьки в моих газированных напитках.Однако, несмотря на то, что углеродное волокно имеет тенденцию быть крутым, оно оказывает воздействие на окружающую среду, которое нельзя игнорировать.

Какое влияние на окружающую среду оказывает углеродное волокно?

Ну… сложно сказать. Нет сомнений в том, что для производства углеродного волокна требуется тонна энергии. Фактически, это примерно в 14 раз энергоемче, чем производство стали, а в процессе производства выделяется значительное количество парниковых газов. С другой стороны, углеродное волокно не подвержено коррозии, разложению, ржавчине и усталости.Это означает, что у него гораздо более длительный жизненный цикл, поэтому потенциально его нужно изготовить только один раз, тогда как стальную деталь придется заменять несколько раз. Это делает его влияние на весь жизненный цикл намного лучше. И, что не менее важно, углеродное волокно в основном используется в настоящее время в автомобилестроении и авиакосмической промышленности, где вес определяет количество используемого топлива. Меньше топлива означает меньше выбросов, а поскольку деталь из углеродного волокна весит около 20 процентов от веса стальной детали, это означает, что углеродное волокно имеет еще более высокие оценки.У стали есть то преимущество, что она подлежит бесконечной переработке. Тонну стали можно превратить в тысячи миль проволоки, а у автомобильного шасси достаточно вилок, чтобы Голубой раджа плакал от радости. И когда вы закончите с ним, вы можете снова растопить его и сделать … миски или что-то еще. Я не знаю, какая сталь используется в наши дни. Гитары? Углеродное волокно, с другой стороны, почти никогда не перерабатывается, и оно очень долго сохраняется на свалке (см. Деградацию выше). И из 50 000 метрических тонн углеродного волокна, которое было произведено в прошлом году, около 10 000 ушли в поток отходов, так и не превратившись в продукт.В итоге он остался как отходы производственного процесса.

Можно ли переработать углеродное волокно?

Абсолютно-чертовски-лютенько. Сейчас же. Но так было не всегда. Утилизация и переработка углеродного волокна — довольно новый процесс. И хотя это не так дорого, как создание новых углепластиков, это не дешево. Обычно это происходит в процессе пиролиза, который буквально означает разрушение в результате пожара. Милая. Углеродное волокно нагревается до смехотворно высоких температур в бескислородной среде, поэтому на самом деле оно не загорается.Все лишнее тает, и вы остаетесь с нетронутыми углеродными волокнами, которые можно использовать повторно для всего, для чего использовались оригинальные волокна. Углеродное волокно также можно переработать путем измельчения или измельчения, что так же эффективно, но оставляет вам более короткое волокно. Более короткие волокна слабее длинных, поэтому результат не так полезен, как пиролизные волокна, но их все же можно использовать для таких вещей, как корпуса электроники, которые не нуждаются в рейтинге безопасности. Переработка углеродного волокна требует больше энергии, чем сталь, но в долгосрочной перспективе кажется, что это лучше для окружающей среды.Итак, я хочу сказать, что если я собираюсь заменить всю сталь в моем DeLorean на углеродное волокно, мне лучше убедиться, что она была переработана путем пиролиза. В противном случае он не пойдет так же хорошо после того, как я наткнусь на несколько башен с часами.

Что такое углеродное волокно? (с иллюстрациями)

Производство углеродного волокна — это процесс создания пластика, армированного углеродным волокном (CFRP). Изделия из углеродного волокна имеют одно из самых высоких соотношений прочности к весу среди всех материалов, а также обладают превосходными тепловыми и проводящими свойствами.Такая высокая прочность и малый вес делают производство углеродного волокна популярным в аэрокосмической, морской и спортивной промышленности. Некоторые смеси материалов из углеродного волокна также могут называться графитом.

Тканое углеродное волокно.

Процесс производства углеродного волокна начинается с того, что производители перерабатывают сырье в тонкие углеродные нити.Они начинаются с каменноугольной смолы или пека, который используется для производства низкокачественных изделий из углеродного волокна. Для высококачественной продукции производители начинают с основного материала полиакрилонитрила, который состоит из пропилена и аммиака. После многократного нагревания этого основного материала структура кардинально меняется. В конце концов, материал превращается в цепочку молекул углерода, а все остальные молекулы отпадают.

Многие современные боевые самолеты, такие как F-16 Fighting Falcon, содержат углеродные волокна в своих фюзеляжах.

Эти молекулы углерода смешаны с химическими веществами и подвергаются процессу, известному как мокрое прядение. Во время мокрого прядения смесь жидкого углерода проходит через фильеру, известную как фильера, которая имеет множество крошечных отверстий. Фильера превращает материал в длинные тонкие углеродные волокна. Смешивая эти волокна с эпоксидной смолой или другими смолами, производители могут производить углепластик.

Производство углеродного волокна является довольно точным, и даже небольшое изменение во время производства может повлиять на качество продукта. Каждое предприятие по производству углеродного волокна использует свое собственное уникальное сочетание основных материалов, химикатов и температурных диапазонов на протяжении всего производственного процесса.Это приводит к тонким различиям между материалами из углеродного волокна от одного производителя к другому.

Производители формуют из углеродного волокна различные изделия, используя несколько типов производственных процессов. Они могут создавать формы из стекловолокна или металла для отливки отдельных деталей.Пластмассы, армированные углеродным волокном, часто покрывают слоями сетки для дополнительной прочности и стабильности в процессе формования. Компании могут также экструдировать расплавленный углеродный волокнистый пластик через стальную головку для формирования различных форм.

С момента своего изобретения в середине 20 века производство углеродного волокна использовалось для производства самолетов, лодок и автомобилей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *