Co to jest ­”włókno węglowe”

Co to jest Włókno węglowe

Włókno węglowe (włókno karbonizowane), to włókno powstające w wyniku kontrolowanej pirolizy poliakrylonitrylu i innych polimerów organicznych, składające się prawie wyłącznie z rozciągniętych struktur węglowych podobnych chemicznie do grafitu. Ich wysoce zorganizowana struktura nadaje im dużą wytrzymałość mechaniczną, a fakt, że składają się prawie wyłącznie z grafitu, powoduje, że są one nietopliwe i odporne chemicznie.

Włókno węglowe stosowane jest coraz częściej w przemyśle jako zbrojenie laminatów opartych na żywicach epoksydowych wysokiej jakości. Stosowane jest szczególnie tam gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość produktu w połączeniu z małym ciężarem. Przykładowo przemysł energetyczny wykorzystuje takie laminaty do produkcji łopat elektrowni wiatrowych, w przemyśle lotniczym do wytwarzania śmigieł i komponentów wzmacniających strukturę kadłuba i skrzydeł, w produkcji jachtów do elementów szczególnie narażonych na duże obciążenia jak stery, miecze, maszty, kadłub, a nawet jako wzmocnienie żagli, w przemyśle sportowym (rowery, łuki sportowe, podeszwy obuwia). Od dawna materiał ten stosowany jest w dziedzinie sportów ekstremalnych, bolidy Formuły 1 zbudowane są głównie z włókien węglowych. Od niedawna włókna te stosuje się również coraz szerzej w ortopedii, szczególnie tam, gdzie wymagana jest niska waga wyrobu i duża jego wytrzymałość.

Laminaty i materiały kompozytowe oparte na włóknach węglowych bywają nazywane żargonowo (karbonami).

Włókna węglowe cechują się małą gęstością, wysoką wytrzymałością na rozciąganie i wysokim modułem Younga, wysoką wytrzymałością zmęczeniową oraz wytrzymałością na pełzanie, dobrze tłumią drgania i są bardzo odporne na ścieranie, mają również dużą stabilność wymiarową, małą przewodność cieplną w niskich temperaturach, są odporne na nagłe zmiany temperatury, na działanie wielu ośrodków chemicznych, itd.

Wysoka wytrzymałość włókna węglowego na rozciąganie, a także jego wysoki moduł Younga związane są ze stopniem zorientowania struktury włókna w stosunku do jego osi, a także z gęstością wiązań poprzecznych.

Carbon fibre

Do produkcji wyrobów ortopedycznych, REH4MAT stosuje włókna węglowe w postaci mat węglowych, tzw. (carbon fibre) oraz rowingu węglowego (roving carbon).

Włókna węglowe

Włókna węglowe, są włóknami bardzo cienkimi, znacznie cieńszymi od ludzkiego włosa, dlatego też przy ich produkcji wymagana jest niezwykła precyzja i wyjątkowa staranność. Wszystkie wyroby ortopedyczne wytwarzane z włókna węglowego przez naszą firmę, produkowane są ręcznie przy zaangażowaniu wielu roboczogodzin, przez pracowników z dużym doświadczeniem w branży.

Stosunek grubości ludziego włosa (jasny pręcik) do grubości pojedynczego włókna węglowego (ciemny pręcik).

Głównym wyrobem ortopedycznym, wytwarzanym przez REH4MAT z włókna węglowego są dynamiczne ortezy stopy (DAFO), ortezy całej kończyny dolnej (KAFO) oraz ortezy całej kończyny dolnej i stawu biodrowego (HKAFO).
Ze względu na to, że włókno węglowe ma bardzo dużą wytrzymałość oraz odporność na ściskanie, natomiast niezbyt dużą odporność na rozciąganie, do produkcji ortez ortopedycznych stosujemy również kevlar. Materiał ten z grupy aramidów, doskonale uzupełnia właściwości mechaniczne włókien węglowych. Kevlar to materiał, z którego produkowane są włókna stosowane m.in. w kamizelkach kuloodpornych, kaskach i hełmach ochronnych, trampolinach, wewnętrznych powłokach nart, rakiet tenisowych i kajaków, a nawet częściach pancerza lotniskowców.

Taka konstrukcja naszych wyrobów, oraz sposób ich wytwarzania, gwarantuje wyjątkową jakość naszych ortez carbonowych oraz ich dużą wytrzymałość mechaniczną.

Dodatkowo REH4MAT z użyciem włókien węglowych produkuje jednoosiowe szyny ortopedyczne stawu kolanowego z regulacją kata zgięcia i wyprostu.

Szyny te wytwarzane są metodą wtrysku z tworzywa poliamidowego zbrojonego włóknami węglowymi.
Zastosowanie takiego materiału do ich produkcji zapewnia wyątkową wytrzymałość tych szyn oraz ich niską wagę.

Innymi wyrobami produkowanymi przez naszą firmę z włókien węglowych, są niektóre szkieletowe ortezy stawu kolanowego oraz peloty ortez lędźwiowo – piersiowych.

W wielu innych wyrobach, stosujemy również pojedyncze detale z włókien węglowych lub kevlaru, co zdecydowanie poprawia ich trwałość i funkcjonalność.