Cijevi od karbonskih vlakana idealne su za hobiste i profesionalce u industriji. Korištenje krutosti ugljična vlakna, vrlo čvrsta, ali lagana cjevasta struktura može se koristiti u širokom rasponu primjena.
Ugljična vlakna cijevi mogu zamijeniti čelik, ali češće od toga zamjenjuje aluminij. U mnogim slučajevima cijev od ugljičnih vlakana može težiti 1/3 aluminijske cijevi i dalje ima iste ili bolje karakteristike čvrstoće. Zbog toga se cijevi ojačane ugljičnim vlaknima često nalaze u primjenama laganih presudnih slučajeva, kao što su zrakoplovstvo, trkački automobili i rekreativni sportovi.
Najčešći oblici profila cijevi od ugljičnih vlakana su kvadrati, pravokutnici i kružni. Pravokutni i kvadratni profil obično se nazivaju "okvirna greda". Grede od karbonskih vlakana pružaju izvrsnu krutost konstrukciji i simuliraju dvije paralelne I-zrake.
Primjene cijevi od karbonskih vlakana
Svaka primjena u kojoj je težina presudna, prelazak na ugljična vlakna bit će koristan. Slijedi nekoliko najčešćih načina korištenja cijevi od ugljičnih vlakana:
- Zrakoplovne zrake i vrpce
- Strukturne komponente formule 1
- Strelice
- Cijevi za bicikle
- Vesla za kajak
Proizvodnja cijevi od karbonskih vlakana
Šuplje kompozitne strukture mogu biti teške za proizvodnju. To je zbog toga što se mora pritiskati kako na unutarnjoj tako i na vanjskoj strani laminata. Češće nego ne, cijevi od ugljičnih vlakana neprekidnog profila izrađuju se ili navrtanjem ili namotavanjem niti.
Guste cijevi daleko su najisplativija metoda kontinuirane izrade mješavina profili. Prilikom podmetanja šuplje cijevi potreban je "plutajući trn". Kromirana čelična šipka čvrsto je smještena na strani matrice gdje sirovina ulazi. Montažni hardver dovoljno je udaljen da ne ometa impregnirano vlakno dok ulazi u kalup.
Prostor između trlja i matrice određivat će debljinu stijenke cijevi od ugljičnih vlakana.
Mnogostruke cijevi od ugljičnih vlakana omogućavaju proizvodnju cijevi gotovo bilo koje duljine. Prijevoz cijevi je općenito ograničenje duljine. Kod pultrusije će većina vlakana voditi smjer cijevi. Ovo stvara cijev s ogromnom o krutošću, ali ne s velikom čvrstoćom obruča ili s poprečnom smjerom.
Cijevi od rane od karbonskih vlakana od filca
Za povećanu čvrstoću i svojstva u svim smjerovima, namatanje niti je učinkovita metoda u proizvodnji cijevi od ugljičnih vlakana. Cijevi za namotavanje filamenta su isplative i imaju izvrsna svojstva, no najveće ograničenje temelji se na duljini stroja za namatanje.
Ostali proizvodni procesi
Pultruzijsko i namotavanje niti, iako je najčešće, nije jedini način proizvodnje cijevi od ugljičnih vlakana. Lijevanje mjehura, kompresijsko lijevanje, vakuumska infuzija i obrada autoklava svih su metoda proizvodnje cijevi od ugljičnih vlakana. Svaka ima i svoju prednost i mane.