Co hledáte?

Materiály: Karbon

Karbon, carbon, carbon fibre nebo uhlíkové vlákno jsou názvy pro vlákna s vysokým obsahem uhlíku v různých modifikacích. V jednom prameni, který je pak dále zpracováván, jich bývá několik tisíc. Není divu, jejich průměr se pohybuje od pěti do desíti mikrometrů (pro srovnání, průměrná tloušťka lidského vlasu je mezi 42 – 95 mikrometry).

Možná vás to zarazí, ale první pokusy s uhlíkovým vláknem prováděl už Thomas Edison v roce 1879, kdy z nich vyrobil žhavicí vlákna do prvních žárovek. Tenkrát je vyráběl z brambor a bambusu.

Přeskočíme o více než půl století kupředu, kdy ve státě Ohio rozjeli první průmyslovou výrobu uhlíkových vláken zahříváním viskózy. Takto získaná vlákna byla nicméně stále velmi křehká a uhlíku obsahovala tak 20%. Na začátku 60. let v Japonsku Dr. Akio Shindo zdokonalil proces jejich výroby, a právě 60. léta minulého století znamenala zjištění, že se dají využít právě pro posílení jiných materiálů. Ministerstvo obrany Spojeného království si promptně toto využití patentovalo a poskytlo licenci několika výrobcům.

Jedním z nich byl i Rolls-Royce, který za několik let prorazil i na americkém trhu s odlehčeným leteckým motorem s vrtulí z uhlíkového kompozitu. Bohužel, narazili (doslova) na problém – materiál neustál střet s letícími ptáky. To způsobilo Rolls-Royce takové problémy, až byla firma nakonec v roce 1971 znárodněna.

Nicméně o jejich vlastnostech a využitelnosti jako výztuže kompozitů se už vědělo a již na začátku 80. let začala karbonová vlákna létat nejen vzduchem v trupech a křídlech letadel, ale rovnou do vesmíru na raketoplánu Columbia (na hvězdy se materiál díval již od roku 1979 v rádiovém teleskopu Tokijského planetária).


Uhlíková vlákna nejsou tak tvárná jako vlákna textilní, ale přesto se dají zpracovávat v mnoha typech tkanin, mohou být i splétána jako pletenina. Opět, jako u všech materiálů, ne všechny uhlíkové kompozity jsou stejné a mají stejné parametry – pokud někde narazíte na levný karbon, prorazíte ho i násadou od smetáku, zatímco ten ze všech nejdražší, pro letecké využití, spolyká více než 20 % světové výroby uhlíkových vláken (která mají sama o sobě různý obsah uhlíku v různých uspořádáních).

Je to proto, že zatímco v tahu a tlaku podél své osy má uhlík výbornou odolnost, příčně je, podobně jako skelná vlákna, velmi křehký. Nicméně jeho tenkost a zpracovatelnost znamená, že právě jeho vrstvením s dalšími materiály do kompozitů a setkáváním do rohoží se tato křehkost kompenzuje více než účinně při zachování daleko nižší hmotnosti, než jak je tomu například u sklolaminátů.

Velmi záleží právě na kvalitě karbonových rohoží a jejich dalším zpracování. Právě tady můžete ocenit zkušenosti společnosti Motoforza – díly na motocykly vyrábí již více než čtvrt století.

© 2019 Motoforza spol, s r.o. Foreveryone