Sandwichpaneler i kulfiber med honeycomb – lette, stærke og alsidige
Kulfibre er blevet brugt meget i mange applikationer på grund af deres exceptionelle egenskaber - høj styrke-til-vægt-forhold, højt elasticitetsmodul, lav termisk udvidelseskoefficient og fremragende elektrisk ledningsevne. Som et resultat er kulfiberkompositter blevet populære i rumfarts-, militær- og bilindustrien såvel som i sportsudstyr, såsom cykler, golfkøller og tennisketchere.
En af de mest alsidige og effektive måder at bruge kulfiber på er ved at lave sandwichpaneler, der består af to tynde kulfiberskind bundet til et let kernemateriale, såsom skum, balsa eller honeycomb. Blandt disse kernematerialer skiller honeycomb sig ud for sin styrke, stivhed og vægtbesparende fordele.
En honeycomb-kerne er lavet af en række sekskantede celler, dannet af et tyndt ark materiale, såsom aluminium, papir eller Nomex-stof, som er foldet og limet i et bestemt mønster. Denne struktur skaber et tredimensionelt netværk, der kan absorbere og fordele belastninger i forskellige retninger, samtidig med at det tilføjer minimal vægt til det samlede panel. Honeycomb-kerner kan variere fra små til store cellestørrelser, afhængigt af anvendelseskravene.
Ved at kombinere kulfiberskind med en honeycomb-kerne kan sandwichpaneler opnå høj bøjnings- og vridningsstivhed, høj slagfasthed og lav vægt, hvilket gør dem ideelle til forskellige applikationer, der kræver styrke og holdbarhed, såsom:
- Luftfartsstrukturer: Bikage-sandwichpaneler af kulfiber er blevet brugt i fly- og rumfartøjskomponenter, såsom vinger, flykroppesektioner og satellitantenner, hvor styrke-til-vægt-forhold og termisk stabilitet er afgørende.
- Marine strukturer: Carbonfiber honeycomb sandwichpaneler anvendes i bådskrog, dæk og skotter, hvor vandmodstand, holdbarhed og lethed er vigtige.
- Automotive strukturer: Carbonfiber honeycomb sandwichpaneler bruges i racerbiler, sportsvogne og elektriske køretøjer, hvor vægtreduktion, stivhed og kollisionsydelse ønskes.
- Industrielle strukturer: Carbonfiber honeycomb sandwichpaneler bruges i vindmøllevinger, containere, shelters og akustiske barrierer, hvor korrosionsbestandighed, brandmodstand og termisk isolering er nødvendig.
Der er forskellige måder at fremstille kulfiber honeycomb sandwichpaneler på, afhængigt af det ønskede resultat og de tilgængelige ressourcer. Nogle af de mest almindelige metoder omfatter:
- Prepreg layup: Denne metode involverer laminering af carbonfiber prepreg-ark på en honeycomb-kerne ved at bruge varme og tryk til at binde dem sammen. Prepreg layup giver mulighed for præcis fiberjustering, tykkelseskontrol og overfladefinish, men kræver specialiseret udstyr og dygtigt personale.
- Vakuumposning: Denne metode involverer at placere et præimprægneret kulfiberstof over en honeycomb-kerne, forsegle det med en fleksibel film og påføre et vakuum for at fjerne luft og komprimere lagene. Vakuumposer gør det muligt at bruge store eller komplekse paneler, men kan føre til ujævn hudtykkelse og indespærrede luftlommer.
- Infusion: Denne metode involverer infusion af harpiks i et tørt kulfiberstof, som er draperet over en honeycomb-kerne ved hjælp af vakuumtryk til at fordele harpiksen jævnt. Infusion giver mulighed for tilpassede layups og reducerede hulrum, men kræver omhyggelig harpiksvalg og håndtering.
Som konklusion tilbyder carbonfiber honeycomb sandwichpaneler en højtydende løsning til mange applikationer, der kombinerer fordelene ved carbonfibre med lette vægt, styrke og stivhed af honeycomb. Ved at vælge den passende kernedensitet, cellestørrelse og fremstillingsmetode kan sandwichpaneler skræddersyes til at opfylde specifikke krav til vægt, omkostninger og ydeevne. Med den øgede efterspørgsel efter bæredygtige og effektive materialer, vil kulfiber honeycomb sandwichpaneler sandsynligvis spille en væsentlig rolle i fremtiden for avancerede kompositter.
High Gain fremstiller sandwichpaneler i kulfiber i mange år. Ved at bruge autoklaveproduktionsmetoden kan størrelsen og tykkelsen af panelerne være fleksible. Kunderne kan vælge mellem carobnfibertypen og typen af honeycomb imellem for at opnå styrke og stivhed.
