Waarnemen en meten van koolstofvezels met digitale microscopen
Materialen van koolstofvezels zijn lichter en sterker dan ijzer en beton en worden gebruikt in verschillende producten voor de ruimtevaart en de industrie, en voor sportartikelen. In dit gedeelte staan voorbeelden van het met digitale microscopen waarnemen en meten van koolstofvezels.
- Wat is koolstofvezel?
- Wat is CFRP?
- Toepassingsvoorbeelden van koolstofvezels
- Voorbeelden van het waarnemen en meten van koolstofvezels met digitale microscopen
Wat is koolstofvezel?
Koolstofvezels worden vervaardigd door acrylvezels (polyacrylonitrilvezels) bij hoge temperaturen van ongeveer 1000 °C, de PAN-precursor (polyacrylonitril) genoemd, te verbranden. PAN-precursors hebben een diameter van 5 tot 15 micrometer, ongeveer een tiende van een mensenhaar. In vergelijking met ijzer is hun treksterkte echter ongeveer 10 keer hoger, hun dichtheid (massa per volume) is ongeveer een kwart en hun specifieke sterkte (sterkte per gewicht) is ongeveer 40 keer hoger. Deze materialen hebben zowel een hoge sterkte (moeilijk te breken) als hoge elastische modulusniveaus (moeilijk te vervormen).
Wat is CFRP?
CFRP is de afkorting van met koolstofvezel versterkte kunststoffen, een type kunststof dat is versterkt met koolstofvezels.
FRP's zijn composietmaterialen de bestaan uit een combinatie van twee of meer materialen. Een hoge stijfheid en een hoge sterkte worden gecreëerd door vezels als versterking toe te voegen aan een basiskunststof. FRP's waaraan als versterking koolstofvezels zijn toegevoegd, worden met koolstofvezel versterkte kunststoffen (CFRP's) genoemd. Deze materialen worden naast een hoge stijfheid en een hoge sterkte gekenmerkt door geleidbaarheid, hittebestendigheid, lage thermische uitzettingseigenschappen, zelfsmerende eigenschappen en radiolucentie.
CFRP's hebben uitzonderlijke eigenschappen, maar zijn duurder dan glasvezelversterkte kunststoffen (GFRP's).
Deze materialen hebben ook nadelen. Ze zijn bijvoorbeeld moeilijk te verwerken, worden gemakkelijk donker en vezels blijven aan hun oppervlak kleven.
Toepassingsvoorbeelden van koolstofvezels
Koolstofvezels worden in een groot aantal industrieën gebruikt. In dit gedeelte staan enkele belangrijke toepassingen.
- Auto's, motoren
- Toepassing: daken, spoilers, stoelframes, wielen, uitlaatdempers, carrosserieën
- Ruimtevaartindustrie
- Toepassing: raketonderdelen en kunstmanen
- Luchtvaartindustrie
- Toepassing: vliegtuigrompen, helikopterbladen
- Spoorwegen
- Toepassing: treinstellen, draaistellen
- Industriële machines
- Toepassing: robotonderdelen, handen, armen en frames van transportmiddelen
- Elektrische apparaten
- Toepassing: behuizingen, inclusief behuizingen voor pc's en hoezen voor smartphones
- Grondstoffen
- Toepassing: monturen van brillen en zonnebrillen, helmen
- Drukvaten
- Toepassing: tanks voor aardgas onder druk (CNG), waterstoftanks, zuurstofcilinders voor brandbestrijding
- Medische apparatuur
- Toepassing: tafels voor radiografische apparatuur, cassettes voor röntgenfilms
- Maatschappelijk welzijn, verpleegkundige zorg
- Toepassing: rolstoelen, beenprotheses, ondersteunende pakken
- Sportindustrie
- Toepassing: shafts voor golfclubs, tennisrackets, fietsframes
- Vrijetijdsindustrie
- Toepassing: hengels, jachten, motorjachten, ski's, snowboards
Voorbeelden van het waarnemen en meten van koolstofvezels met digitale microscopen
Dit zijn de nieuwste voorbeelden van het waarnemen en meten van koolstofvezels met de 4K digitale microscoop van KEYENCE uit de VHX-reeks.
Met de functie voor het koppelen van beelden kan een breed gebied in hoge resolutie worden waargenomen.
Beeld in de Optical Shadow Effect-modus
Beeld in de Optical Shadow Effect-modus + kleurenbeeld