Как сделать деталь из карбона

Содержание

Полимерные композиционные материалы получили широкое применение не только в мире производства и тюнинга спортивных автомобилей, но и в авиации, судостроении. Ранее мы рассматривали, как самостоятельно оклеить кузовную деталь пленкой под карбон. Сейчас рассмотрим, как изготовить карбон своими руками.

Методы изготовления

Карбонопластики, а именно так еще называют композитные материалы из переплетенных нитей углеродного волокна, могут быть изготовлены 3-мя способами:

метод ручной формовки;
способ вакуумной формовки;
изготовление с выпеканием в автоклавах.

Изготовление карбоновых элементов в промышленных масштабах требует дорогостоящего оборудования, поэтому в домашних условиях карбон можно произвести только методом ручной либо вакуумной формовки.

Что нужно для изготовления

Для изготовления карбона вам потребуется:

углеродное волокно. Различается способом плетения и плотностью, измеряющейся в граммах на метр квадратный (гр/м2);
разделитель (к примеру, Loctite 770 NC). Применяется для легкого разделения карбонового элемента и матрицы после высыхания. Материал наносится на матрицу детали либо горизонтальную поверхность, на которую будет укладываться лицевой слой карбонового элемента. Лицевой слой может быть только один, если на обратной стороне не требуется создание красивой карбоновой текстуры;
матрица. Для создания горизонтальных деталей можно использовать кусок стекла либо зеркала. Поверхность должна быть как можно ровнее, так как все дефекты покрытия отформуются на изготовленной детали;
эпоксидная смола (к примеру, EPR 320);
отвердитель к смоле (как вариант – EPH 294);
инструмент для выкройки углеродного волокна. Можно использовать обычные ножницы, но будьте готовы к тому, что резка волокна быстро затупит инструмент. Если планируете изготавливать карбоновые детали серийно, рекомендуем купить электроножницы (эффективность продемонстрирована на видео).

Необходимость дополнительных инструментов и материалов зависит от выбранного способа изготовления. Как бы вы ни старались, но изготовить прочный карбон методом ручной формовки без дополнительной термообработки не получится.

Метод ручной формовки

Методика производства достаточно проста:

поверхность матрицы очищается от всех загрязнений;
равномерно по всех поверхности, в несколько тонких слоев наносится разделитель;
на поверхность наносится слой приготовленной смолы;
укладывается слой углеродистой ткани;
волокно пропитывается эпоксидной смолой. Между первым слоем и матрицей, а также между последующими слоями не должно быть пузырей воздуха. Распределять смолу можно обычной кисточкой, пузыри воздуха удобно выгонять валиком;
накладывается следующий слой, после чего процедура повторяется до набора необходимой толщины детали;
после укладки финального слоя горизонтальные детали можно спрессовать ответным куском стекла либо зеркала. В таком случае обе стороны детали получат глянцевую поверхность и четкую структуру карбона.

Поскольку стоимость углеродного волокна нельзя назвать демократичной, между первым и последним слоем углеродной ткани можно укладывать стекловолокно. Стеклоткань не должна быть грубой, чтобы не нарушать финальную форму.

Для удешевления изготовления облегченных деталей часто элемент лишь ламинируется углеродным волокном – оно укладывается только в качестве лицевого слоя кузовного элемента автомобиля.

Метод вакуумной формовки

Помимо стандартного набора материалов и инструментов, для изготовления карбоновых элементов методом вакуумной инфузии вам потребуются:

жертвенная ткань;
проводящая сетка. Используется для распределения смолы и отвода воздуха;
вакуумная пленка. Использовать обычную пленку нельзя, так как она не способна выдержать высокую температуру и не обладает высокой способностью к растяжению;
вакуумный насос. Для изготовления небольших деталей подойдет простой одноступенчатый масляный насос;
герметизирующий жгут;
спиральная трубка для подачи смолы и забора воздуха;
вакуумная трубка;
зажимы для трубок (струбцины);
вакуумная ловушка. Используется в качестве уловителя эпоксидной смолы, попадание которой в вакуумный насос выведет его из строя. Соорудить ловушку можно своими руками из подручных средств.

Духовой шкаф для постотвержения элементов из карбона можно также соорудить своими руками. Учтите, что термическая обработка должна производиться при определенной температуре, поэтому следует продумать возможность регулировки и поддержания заданного градуса.

Технология вакуумной инфузии предполагает сборку «бутерброда» из карбоновой ткани и помещения его в герметичное пространство. После укладки происходит откачка воздуха и подача к заготовке смолы. Пропитанную смолою ткань оставляют под вакуумом на 20-30 минут, герметизируя трубки подачи смолы и отбора воздуха. Для начального отвержения достаточно 24 часа и комнатной температуры, после чего деталь из карбона следует отправить на постотвержение в духовой шкаф. Расписывать метод вакуумной инфузии в деталях мы не стали, так как процесс подробно показан на видео.

Идея делать и ремонтировать карбоновые детали возникла после траблов с капотом. В итоге как обычно увлёкся…решил сделать подкапотку и салон в америкосовском стиле…пример на стойке…
Сезон закончился, началось очередное зимнее вбухивание денег. Я не сторонник корчевания, извращенства и прочего. Поэтому сторонник эстетической красоты авто и ввиду необходимости решил дозакупиться остальными датчиками, столкнувшись с проблемой их размещения. Подиум под три датчика у меня уже был…

надо разместить куда-нибудь ещё два необходимых для буду. Побороздив простор инета ничего нормально не нашёл, разные фирмы предлагаю всякие колхозные накладки или вообще кто-то впихивает на такие комплектные крепления

Также ещё некоторые детали из подкапотки. Извиняюсь за телефонное качество.

Цена вопроса: 100 500 ₽ Пробег: 0 км

Toyota Supra 1998, двигатель бензиновый 3.0 л., 10050 л. с., задний привод, механическая коробка передач — тюнинг

Машины в продаже

Toyota Supra, 1990

Toyota Supra, 1993

Toyota Supra, 1989

Toyota Supra, 1994

Комментарии 25

Здорово) оч круто!
а как ты давление сделал необходимое?

У меня есть аж 2 вопроса.

Как склеивать многокомпонентные запчасти — впускной коллектор например? Он состоит из 5 — разных частей у меня он пластиковый в стоке. Или капот — он же снизу имеет ребра жесткости т.е. 2-й слой.

Что делать с клипсами со второй стороны. У меня рамка под магнитолу садится очень — очень туго клипсы. Если их не будет — там все сразу вывалится в салон. А чтоб поставить — надо забивать ногой!

Это вопросы как изготовить?

По сути нет. Как изготовить 5 разных деталей имею представление — а вот как, и при помощи чего соеденить 5 этих деталей чтоб коллектор выдержал 1,5 бар. избытка.

Ия не понимаю ну сделается лицевая сторона рамки — а крепить то её как — на клей что-ли. Мне рамку с майфуном чтоб одеть приходится коленкой вдавливать. Спасибо клипсам. Вот и спрашиваю чем эту красоту крепить потом

мастер,
приятно, когда руки из плеч растут))

Молодчина, в супре карбон очень хорошо смотрится.

отлично получилось, девайс радует глаз, где если не секрет стеклоткань с полиэфиркой в ступино покупаешь?

)) грусно, завод есть, а купить нельзя)))

Зачетно!) был опыт подобных рабор, но с большей по размерам деталью… но к сожалению не удачный — не обработал спреем фиксатором и ткань поползла (спешка тоже роль сыграла)
А вот у тебя отлично получилось, хоть деталь маленькая, но на ней уж очень много изгибов)))

Спрей тут не играет роли, как минимум нужна печь

Технология такая, напримере стойки…
Закупиться с америкосии рулон карбона, пару бочек разной смолы.
Слепить чёткую матрицу из хороших материалов.
Сунуть в печку с температурой около 170 градусов вместе со смолой… в специальном "пакете"…с одной стороны создал вакуум -0,6 атм, с другой стороны сделать избыток давления

+8атм, в процессе опыта играеть давлением так, чтобы смола выдавилась в нужной пропорции, равномерно, деталь ровным слоем по площади, излишки снимаешь…далее выпекаешь до хрустящей корочки…после остывания покрываешь слоем лака, полируешь и деталь готова.
Можно сделать из разных материалов…например, если купить фуфловый китайский карбон, то под него чужно делать чёрную подложку, просто красить чёрной краской основу, потому китайский просвечивается и редки сплетения, он менее блестит и менее красив. Если работать с хорошим карбоном, то он менее подвержен к сминаниям, имеет толстое хорошее сплетение, очень плотный, объёмный и красив. Про смолу…смола бывает разной вязкости, разной прозрачности и т.д…если также использовать китайскую, как сейбон, то со временем она сильно мутнеет или желтее, люди у которых карбоновые капоты, хотя бы пару лет, то заметили, что он утратил прежний блеск и полировка здесь не поможет. Если же использовать хорошую европейскую смолу, то она имеет большую прозрачность, практически как хорошо натёртое стекло, устойчива к ультрафиолету и не мутнеет со временем…далее лак…тут, наверно, всё всем известно…деталь, сделанная из хороших материалов сильно отличается от Китая и сейбона…про крепление…я заказывал несколько деталей с Америкосии…ни на одной не было нормального крепления…А здесь всё сделанно по-феншую)))
. Как-то так… И легко это может быть только на словах…

За это спасибо а как работать со стеклотканью

Здесь будет проще, если обратишься к яндексу или гуглу)

Коротко я написал

А лак какой? В малярке покрывал или из балона можно?

а где взять специальный пакет? этот из которого воздух откачивают?
И какую печь используешь?

Карбоновый велосипед

Углеводородное волокно или карбон — это материал, «сотканный» из нитей углерода. Они тонкие, как человеческий волос, но прочные, как сталь. Их очень тяжело порвать, но сломать вполне возможно. Именно поэтому при производстве деталей используют несколько слоев карбона. Накладывая карбоновые слои друг на друга в различном порядке, производители добиваются наибольшей износостойкости и ударопрочности. Несмотря на свою «молодость», карбон уже прочно закрепился на рынке высокотехнологичных материалов.

Использование карбона

Сначала им заинтересовались космические и военные специалисты. Еще бы! Вещество, позволяющее снизить вес в несколько раз и при этом имеющее отличные показатели в прочности — это ли не чудо?

Затем углепластик постепенно начал завоевывать автомобильную отрасль. Сначала это были отдельные детали, требующие высоких результатов в устойчивости к разрывам, сейчас же карбон чаще всего служит эксклюзивным украшением авто, например как карбоновая «юбка».

И вот, сравнительно недавно, углеводородное волокно стали использовать на благо спортивных достижений. В частности, оно широко применяется для создания велосипедной рамы.

Дань моде или шаг в будущее?

На протяжении многих лет рама велосипеда изготовлялась из стали или алюминия. Прочная, легкая, износостойкая — она идеальна для велотуризма и профессиональных марафонов. Но постепенно место железа занимает карбон, значительно превосходящий металл по многим показателям.

Все чаще на турнирах по велоспорту можно встретить карбоновые велосипеды, да и любители обычных прогулок по парку не гнушаются приобретать дорогостоящие модели. Оправдано ли такое массовое увлечение новыми технологиями или это всего лишь очередная модная тенденция?

Главный секрет углеводородного волокна заключается в его изготовлении. Сложный технологический процесс запекания деталей, их выпиливания и соединения дает гарантию надежности. Однако в погоне за быстрой прибылью, фирмы-однодневки часто сокращают стадии и время производства, тем самым значительно ухудшая технические характеристики.

Такие карбоновые рамы от качественных аналогов на глаз не отличишь, зато при любом, даже самом незначительном повреждении, байк развалится буквально под хозяином. И все же именно спрос рождает предложение. Желая оказаться в тренде и при этом сэкономить, многие велолюбители готовы рискнуть и приобрести карбоновый велосипед подпольного изготовления.

Сталь или карбон?

Главным конкурентом углепластика в вопросе надежности и долговечности является сталь. Многие приверженцы консервативных взглядов считают, что металл намного больше подходит для изготовления велосипедных рам. И на то есть весомые аргументы:

Цена. Стоимость типового байка из карбона сомнительного качества значительно превышает цену стальной рамы, сделанной на заказ.
Долговечность. На сайтах и газетных страницах частенько можно увидеть объявления о продаже «стального коня» с рук. Даже спустя 10, 20, 30 лет велосипед не утрачивает своих основных характеристик. Разве что потускнел от времени. При этом продажа подержанного байка из углепластика — случай редкий. Рама такого велосипеда не всегда находит второго хозяина.
Ремонт. И здесь любителям металла впору ликовать. Все дело в том, что при сильном ударе карбоновая рама не гнется, а ломается на части. Как ваза, разбившаяся о кафель.

Как сделать автомобильный углепластик или карбон своими руками

То есть восстанавливать двухколесного друга бессмысленно и дорого. Рассказывать же о ремонте стальных рам не имеет смысла. Каждый велолюбитель со стажем хотя бы раз самостоятельно паял или выравнивал детали. Да, внешний вид байка после этого, прямо скажем, не праздничный, но ведь это уже особого значения не имеет.

И все же карбоновая рама находят своего потребителя. Ведь новейшие технологии изготовления предлагают неоспоримые плюсы своего товара. Во-первых, вес углепластиковой рамы может быть меньше килограмма. Возможно, для катания вокруг дома или до магазина этот аргумент не слишком актуален. Зато легкость байка в полной мере оценят любители дальних туристических маршрутов. Когда велосипед необходимо пронести на себе в гору, каждый грамм имеет значение.

Во-вторых, амортизация на таком средстве передвижения продумана до мельчайших деталей. Ни одна кочка или пригорок больше не будут неприятно отзываться эхом во всех органах едущего. Карбоновая рама остается в неподвижном состоянии. Это неоспоримый плюс. Ну и, в-третьих, благодаря цвету и фактуре карбона, байк выглядит стильно и модно. На таком не стыдно и девушку на свидании прокатить!

Основными поставщиками дешевых карбоновых рам являются производители из Тайвани.

Секреты производства

Многие мастодонты изготовления велосипедного «железа» все чаще приходят к выбору переориентирования производства на создание карбоновых деталей. И это вполне объяснимо.

Во-первых, углеводородная рама велосипеда делается вручную, с минимальным участием техники. А это значит, что можно сохранить количество рабочих мест и не растрачиваться на ремонт дорогостоящего оборудования.

Во-вторых, спрос на новейшие технологии только растет, а значит, сулит большую прибыль. И речь идет не только об обычных покупателях, но и о звездах велосипедного спорта мирового уровня! Так как же выглядит процесс изготовления карбона?

Чаще всего углепластик поступает на завод в виде листов, пропитанных смолой. Реже — как катушки ниток;
Материал режется на части, соответствующие деталям велосипеда. Однако уже здесь производители берут во внимание тот факт, что при наложении слоев, волокна должны «смотреть» в разные стороны для большей надежности. Поэтому полоски углеводорода не всегда идеально подходят под предполагаемую форму;
Затем происходит непосредственное создание чуда. Карбон нагревают и как бы лепят с его помощью раму велосипеда. Этот процесс требует предельного внимания и сосредоточенности;
Переходим к «горяченькому». Все детали фиксируются и укладываются на специальную форму. Пункт назначения: печь!;
После нескольких часов томления, карбоновая рама достается, и ей дают остыть. На этом же этапе проверяют все стыки, неровности и недочеты;
Теперь можно и шлифовкой заняться. Все основание будущего байка зачистят и покрасят;
Рама готова!

Своими руками

Несмотря на довольно кропотливый технологический процесс, народные умельцы умудряются воссоздавать карбоновые рамы своими руками. В интернете можно найти массу видео и фото-инструкций с описаниями на эту тему, начиная от чертежей и заканчивая температурой печи. Удивительно, но у них действительно получается отличная рама! Может, получится и у вас? Ведь создание собственного байка своими руками — поистине бесценное удовольствие!

Карбоновая рама велосипеда — предмет долгих и жарких дискуссий в интернете. Одни считают ее дорогим, но бессмысленным китчем. Другие уверены, что время алюминия и стали осталось в прошлом и теперь будущее за высокими технологиями. Тратить ли все свои средства на приобретение карбона — решать только вам. Однако стоит лишний раз подумать и сделать правильный выбор.