Szénszálak vizsgálata és mérése digitális mikroszkóppal
A szénszálas anyagok könnyebbek és erősebbek, mint a vas és a beton, és különféle termékekben használják őket a repülőgépgyártásban, az űriparban és számos más iparágban, továbbá sporteszközökben. Ez a rész példákat ad a szénszálak digitális mikroszkóppal történő vizsgálatára és mérésére.
- Mi a szénszál?
- Mi a CFRP?
- Szénszálak alkalmazási példái
- Példák szénszálak vizsgálatára és mérésére digitális mikroszkóppal
Mi a szénszál?
A szénszálak úgy készülnek, hogy poliakrilnitril (PAN) prekurzornak nevezett akrilszálakat (poliakrilnitril szálakat) égetnek el magas, körülbelül 1000°C-os hőmérsékleten. A PAN-prekurzorok átmérője 5–15 mikrométer, ami az emberei haj átmérőjének körülbelül a tizede. A vassal összehasonlítva azonban ezeknek a szálaknak a szakítószilárdsága hozzávetőleg 10-szer nagyobb, a sűrűsége (térfogategységre eső tömege) körülbelül 75%-kal kisebb, a fajlagos szilárdsága (súlyegységre eső szilárdsága) pedig körülbelül 40-szer nagyobb. Ezek az anyagok egyszerre nagyon szilárdak (nehezen szakadnak/törnek) és nagyon rugalmasak (nehezen deformálhatók).
Mi a CFRP?
A CFRP a „carbon fibre reinforced plastic” kifejezésből képzett betűszó, és egyfajta szénszál-erősítésű műanyagot jelent.
Az FRP-k (szálerősítésű műanyagok) két vagy több anyag kombinálásából jönnek létre. Nagy merevségüket és nagy szilárdságukat úgy érik el, hogy az alap műanyaghoz szálakat adnak erősítésül. Az olyan FRP-ket, amelyekhez szénszálat adnak erősítésül, szénszál-erősítésű műanyagoknak (CFRP-knek) nevezzük. Ezeket az anyagokat a nagyfokú merevségen és nagyfokú szilárdságon kívül vezetőképesség, hőállóság, kismértékű hőtágulás, önkenés és röntgensugárzás-áteresztő képesség jellemzi.
A CFRP-k kivételes jellemzőkkel rendelkeznek, de drágábbak, mint az üvegszál-erősítésű műanyagok (a GFRP-k).
Ezeknek az anyagoknak azonban hátrányaik is vannak. Például nehéz őket feldolgozni, könnyen elszíneződnek (besötétednek), és a szálak kivehetők maradnak a felületükön.
Szénszálak alkalmazási példái
Szénszálakat számos iparágban használnak. Ez a rész néhány fontosabb alkalmazási területet ismertet.
- Gépkocsik, motorkerékpárok
- Alkalmazási terület: tetők, spoilerek, ülésvázak, felnik, kipufogódob-borítások, alvázelemek
- Űripar
- Alkalmazási terület: rakétaalkatrészek és műholdak
- Repülőgépipar
- Alkalmazási terület: repülőgéptörzsek, helikopterrotor-lapátok
- Vasút
- Alkalmazási terület: vonattestek, forgóvázak
- Ipari gépek
- Alkalmazási terület: robotok alkatrészei, szállítóberendezések kezei, karjai és vázai
- Elektromos készülékek
- Alkalmazási terület: házak és tokok, beleértve a személyi számítógépek házát és az okostelefonok házát is
- Árucikkek
- Alkalmazási terület: szemüveg- és napszemüvegkeretek, sisakok
- Nyomástartó tartályok
- Alkalmazási terület: tartályok sűrített földgáz (CNG) számára, hidrogéntartályok, oxigénpalackok tűzoltók számára
- Orvostechnikai berendezések
- Alkalmazási terület: radiográfiai berendezések asztalai, röntgenfilmkazetták
- Szociális ellátás, ápolás
- Alkalmazási terület: kerekesszékek, lábprotézisek, mozgássegítő öltözetek
- Sportszeripar
- Alkalmazási terület: golfütőnyelek, teniszütők, kerékpárvázak
- Szabadidős termékek iparága
- Alkalmazási terület: horgászbotok, jachtok, hajók, sílécek, snowboardok
Példák szénszálak vizsgálatára és mérésére digitális mikroszkóppal
Az alábbiakban felsoroljuk a legújabb példákat a szénszálak vizsgálatára és mérésére a KEYENCE VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkópjával.
A képösszetűzés funkció lehetőséget ad nagy terület nagy felbontású vizsgálatára.
Optikai árnyékhatás üzemmódban készült kép
Optikai árnyékhatás üzemmódban + színnel készült kép