الیاف کربن

الیاف کربن ™Sazand UCF از رشته الیاف با همین جنس ساخته می‌شود که قسمت عمده آن از کربن بوده و مقاومت بسیار بالایی در برابر ضربه، رطوبت و کشش دارد. این نوع الیاف از مواد مختلفی همچون پلی‌آکریلونیتریل و قیر بدست آمده و با رنگ مشکی خود قابلیت اجرا با ترکیب رزین برای مقاوم سازی را دارد.

الیاف کربن چیست؟ + تاریخچه الیاف کربن

الیاف کربن، به نوعی الیاف گفته می‌شود که بیش از 90 درصد آن از کربن ساخته شده و مقاومت بالایی در برابر شرایط خاص آب و هوایی، ضربه، اسیدها و بازها دارد. این نوع الیاف حتی از فولاد نیز مقاوم‌تر است و به دلیل وزن پایین، عملکرد عالی را در پروژه‌های مختلف دارد. با وجود اینکه این نوع الیاف در دهه 1880 توسط توماس ادیسون برای ساخت چراغ استفاده می‌شد، اما تجاری سازی آن مربوط به سال 1960 بود که برای اولین بار این الیاف در ژاپن تولید و عرضه شد.

متداول‌ترین نوع، الیاف کربن تک جهته یا UD (Unidirectional) است که از الیاف در یک جهت و به صورت موازی با یکدیگر ساخته می‌شود. آرایش این الیاف در کنار هم باعث افزایش سختی و استحکام آن‌ها می‌شود و آن را برای پروژه‌هایی که نیاز به استحکام بالا در امتداد یک محور خاص است، مناسب می‌کند. درصد بیشتری از وزن الیاف در تک جهته ها، مربوط به فیبرهای کربن است که در جهت تار قرار گرفته‌اند و مابقی وزن مربوط رشته‌های نگهدارنده (معمولاً از جنس الیاف شیشه، نایلون یا نخ پلی‌استر) است که مابقی الیاف را در کنار یکدیگر نگه می‌دارند.

معیاری که هنگام خرید باید به آن توجه داشت، GSM (گرم در هر متر مربع) است که گرماژ این الیاف را مشخص می‌کند. هر چقدر وزن بر اساس گرم در هر متر مربع بیشتر باشد، استحکام بالاتری نیز خواهد داشت. برای مثال با خرید الیاف 300 گرمی، استحکام بالاتری نسبت به الیاف 200 گرمی خواهد داشت.

نخ کربن K12 یکی از انواع محصولات کربن است که به تعداد فیلامنت‌های موجود در هر دسته اشاره می‌کند. دسته‌بندی‌های رایج شامل ۱K، ۳K، ۶K، ۱۲K، ۲۴K و ۴۸K می‌شود که هر عدد نشان‌دهنده تعداد تقریبی هزار فیلامنت در آن محصول است. برای مثال، کربن K12 حدود ۱۲ هزار فیلامنت دارد. به دلیل وزن سبک، مقاومت بالا و عملکرد عالی، این الیاف همراه با رزین اپوکسی ترکیب شده و کامپوزیتی به نام CFRP تولید می‌شود. این کامپوزیت معمولاً برای مقاوم‌سازی و افزایش استحکام سازه‌ها به‌کار می‌رود.

مهمترین مزایای خرید الیاف کربن چیست؟

خرید الیاف کربن ™Sazand UCF با توجه به مقاومت بسیار بالا و خواص مکانیکی و شیمیایی عالی، توانسته به یک راه حل مناسب برای اجرا در پروژه‌های مختلف تبدیل شود.

• خواص مکانیکی:

با خرید الیاف کربن، محصولی را در اختیار خواهید داشت که 5 برابر قوی‌تر و 2 برابر سخت‌تر از فولاد است که گرید الیاف نیز روی این موضوع تاثیر می‌گذارد. این در حالی است که این نوع الیاف 70 درصد از فولاد سبک‌تر می‌باشد. این نوع الیاف بسیار انعطاف پذیر نیز هست و می‌توان روی سطوح خاص و منحنی نیز از آن استفاده کرد.

• مقاومت شیمیایی عالی:

این الیاف با اطمینان زیادی برای استفاده در محیط‌های شیمیایی انجام می‌شود. چرا که این محصول مقاومت بالایی در برابر اسیدها و بازها دارد و می‌توان با رزین‌های ضد اسید استاندارد نیز سازگاری بسیار خوبی داشته باشد.

• خواص الکتریکی:

با توجه به ماهیت کربن این نوع الیاف رسانا است و می‌تواند به خوبی جریان برق را از خود عبور دهد.

الیاف کربن چگونه تولید می‌گردند؟

فرآیند تولید بسته به نوع مواد اولیه استفاده شده می‌تواند متفاوت باشد. در مجموع در ابتدا رشته‌های کربن با دستگاه‌های ریسش به شکل فیبر در می‌آیند. سپس این فیبرها تحت حرارت قرار می‌گیرند تا مدول کششی آن‌ها افزایش پیدا کند. در نهایت الیاف را در کوره‌های مخصوص با درجه حرارت 2500 تا 3000 درجه سانتی گراد قرار می‌دهند تا مقاومت کششی، فشاری و مدول برشی آن‌ها چندین برابر شود.

تفاوت الیاف کربن تک جهته با پارچه کربن دو جهته در چیست؟

تفاوت الیاف کربن تک جهته ™Sazand UCF با پارچه کربن دو جهته در تار و پود و نحوه قرارگیری آن‌ها نسبت به یکدیگر است. در الیاف تک جهته، فیبرها در یک جهت و به صورت موازی در کنار هم قرار می‌گیرند ولی در پارچه کربن دو جهته، الیاف به صورت دو جهته و عمود بر یکدیگر قرار می‌گیرند.

مقاومت کششی الیاف UD (تک جهته) در همان جهت قرارگیری الیاف است. از این جهت برای پروژه‌هایی که نیاز به مقاومت در یک جهت دارند، انتخاب بسیار خوبی محسوب می‌شود. ولی در صورتی که از دو جهت به الیاف فشار وارد شود، می‌توان از پارچه کربن دو جهته استفاده کرد. عمدتا برای ساخت قطعات کامپوزیتی که تحت پیچش و خمش همزمان قرار دارند، بهتر است از الیاف کربن دو جهته استفاده نمود.

تقسیم بندی الیاف کربنی بر اساس مدول الاستیسیته

فروش بر اساس مدول الاستیسیته نیز انجام می‌شود. به طور کلی، این مدول میزان سفتی الیاف را نشان می‌دهد که در مجموع آن‌ها را به چهار نوع مدول فوق العاده بالا (UHM)، مدول بالا (HM)، مدول متوسط (IM) و استاندارد یا کششی بالا (HT) تقسیم‌بندی می‌کند. با افزایش مدول الاستیسیته در الیاف UD، میزان سفتی آن بالا رفته و انعطاف پذیری محصول نیز کاهش می‌یابد.

الیاف با مدول فوق العاده بالا (UHM)

با خرید الیاف کربن ™Sazand UCF با مدول فوق العاده بالا، الیافی با مدول الاستیسیته 600 گیگاپاسکال یا بالاتر دارید که سفتی اسثنائی را در اختیار قرار می‌دهد. برای پروژه‌هایی که نیاز به سفتی بسیار بالا دارند (مانند صنایع هوافضا) می‌توان از این نوع الیاف استفاده نمود.

الیاف با مدول بالا (HM)

این الیاف مدول الاستیسیته بین ۳۵۰ تا ۶۰۰ گیگاپاسکال دارند. خرید با مدول بالا برای پروژه‌هایی که نیاز به استحکام بالا دارند و سفتی آن‌ها نیز مهم است، توصیه می‌شود. تعادل حفظ شده میان سفتی و استحکام، این نوع الیاف را پرفروش می‌کند.

الیاف با مدول متوسط (IM)

با خرید الیاف کربن با مدول متوسط، الیافی با مدول 280 تا 350 گیگاپاسکال در اختیار خواهید داشت که تعادل میان سختی و مقرون به صرفه بودن را ایجاد می‌کند. این نوع الیاف برای طیف وسیعی از کاربردها که نیاز به سختی متوسط است، گزینه‌ای عالی می‌باشد.

الیاف کربن استاندارد یا کششی بالا (HT)

این الیاف مدول الاستیسیته بین ۲۰۰ تا ۲۸۰ گیگاپاسکال دارند و به دلیل استحکام کششی بالای خود شناخته شده‌اند. به دلیل قیمت مناسب و انعطاف پذیری بالا در بسیاری از پروژه‌ها می‌توان از این نوع الیاف استفاده کرد.

الیاف کربن: دریچه‌ای نو پیش روی متخصصان صنعت هوا و فضا

در گذشته آلومینیوم به عنوان ماده حیاتی در صنعت هوافضا شناخته می‌شد. اولین هواپیماهای تجاری تقریبا 70 درصد از آلومینیوم ساخته شده بودند، اما امروزه با امکان خرید الیاف کربن و اجرای آن در صنایع هوافضا می‌توان فلز آلومینیوم به کار رفته در هواپیماها را به 20 درصد رساند.

فیبر کربن می‌تواند به دلیل طراحی بهبود یافته، سختی و نرمی مواد فیبر کربن، نیروی پسای ایجاد شده توسط هواپیما را کاهش دهد. اکنون از فیبر کربن در سازه‌های اصلی مانند بال‌ها استفاده می‌شود که به بهبود عملکرد آیرودینامیکی با ساختار بال هواپیما کمک می‌کند. نه تنها در هواپیماهای مسافربری، بلکه برای تمامی تجهیزاتی که در هوا پرواز می‌کنند و نیاز به مقاومت بالا با وزن کم دارند، استفاده می‌شود. فیبرهای کربن در دماهای بسیار بالا منبسط یا منقبض نمی‌شود.

چرا مهندسان از الیاف کربن در مقاوم‌سازی ساختمان استفاده می‌کنند؟

تقاضای خرید این الیاف در صنعت ساختمان سازی روز به روز در حال افزایش است. این موضوع را مدیون مقاومت بالای این الیاف در کنار وزن پایین آن‌ها هستیم. خاصیت کشسانی عالی، مقاومت عالی در برابر رطوبت و عدم تغییر ابعاد در دماهای مختلف، از ویژگی‌های مهم این الیاف محسوب می‌شوند.

این الیاف را می‌توان برای مقاوم سازی ساختمان‌های ضعیف شده و یا دارای اشتباهات اجرایی، مقاوم سازی بتن، ستون، دال بتنی، افزایش مقاومت فونداسیون و … استفاده کرد. وزن بسیار پایین این الیاف باعث شده تا اجرای آن به شکل کامپوزیت FRP وزن اضافه زیادی را به ساختمان وارد نکند و تنها هدف آن که افزایش مقاومت سازه در برابر فشارهای وارده باشد را با اضافه کردن وزن مرده ای ناچیزی به سازه تامین کند.

جایگاه الیاف کربن در تجهیزات و صنعت پزشکی

خرید الیاف کربن برای تجهیزات و صنایع پزشکی به دلیل استحکام بالا در کنار وزن پایین، سازگاری با محیط زیست و عبور اشعه ایکس، بسیار کاربرد دارد. این ماده می‌تواند برای دستگاه‌های مختلف از جمله ابزارهای جراحی، تجهیزات تصویربرداری و پروتز استفاده شود. استحکام بالای این محصول و زیست سازگاری آن باعث شده تا بتوان در ایمپلنت‌های داخل بدن و پروتزهای خارج از بدن استفاده شده و بتوان از آن‌ها برای درمان و کنترل بیماری‌های مختلف استفاده کرد. همچنین برای تجهیزات نوآورانه از جمله پانسمان زخم و تجهیزات دارورسانی نیز می‌توان از این الیاف استفاده کرد.

کاربرد الیاف کربن در صنعت خودرو؛ سبک‌تر، سریع‌تر، بهینه‌تر

الیاف کربن در صنعت خودروسازی نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند و می‌تواند به ساخت خودروهای سبک، لوکس و مسابقه‌ای کمک کند. خرید از نوع تک جهته برای اجرا در نمای بیرونی خودروها، فضاهای داخلی، قطعات آیرودینامیکی، درب‌های خودرو بسیار رواج دارد. همچنین برای افزایش مقاومت سپرهای به کار رفته در خودروها، می‌توان از الیاف کربن برای استحکام بخشی استفاده نمود که عملکرد ضربه این الیاف را بهبود می‌بخشد.

الیاف کربن در تجهیزات ورزشی؛ ترکیبی از سبکی، استحکام و عملکرد بالا

فروش الیاف کربن ™Sazand UCF برای اجرا در تجهیزات ورزشی، انقلابی است که به افزایش عملکرد و ایمنی ورزش‌های مختلف کمک می‌کند. استفاده از این الیاف در تجهیزات ورزشی بسیار گسترده است. می‌توان برای ایمن سازی دوچرخه‌ها و بهبود عملکرد راکت‌های تنیس تا چوب گلف و اسکی از این نوع الیاف استفاده کرد. فیبر کربن بسیار سبک‌تر از فولاد و آلومینیوم است و می‌تواند در برابر نیروها و ضربات زیاد که در تجهیزات ورزشی بسیار شاهد آن هستیم، مقاومت کند.

قیمت هر متر الیاف کربن چقدر است؟

قیمت الیاف کربن™Sazand UCF بر اساس متراژ آن و به ازای هر متر محاسبه می‌شود. بدیهی است که اگر نیاز به خرید با طول و عرض بالا داشته باشید، باید هزینه بیشتری را نیز برای تهیه آن‌ها پرداخت نمایید. عوامل زیادی روی قیمت الیاف کربن برای هر متر تاثیرگذارند که در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

• وزن و گرماژ: مهم‌ترین فاکتور موثر روی قیمت، وزن و گرماژ آن است که هر چقدر بالاتر باشد، قیمت نیز افزایش می‌یابد.
• نوع بافت: محصول معرفی شده، الیاف کربن ™Sazand UCF از نوع تک جهته است. از این جهت نوع بافت روی عملکرد آن تاثیری ندارد. ولی در صورتی که بخواهیم قیمت را با پارچه‌های دو جهته مقایسه کنیم، بافت‌های ساده (Plain)، بافت کجراه (Twill)، و بافت تک جهته (UD) هر کدام قیمت متفاوتی دارند.
• کیفیت مواد اولیه: کیفیت مواد اولیه استفاده شده، تاثیر زیادی روی قیمت آن دارند. هر چقدر از محصولاتی با درجه کیفیت بالاتر استفاده شود، مقاومت آن‌ها نیز افزایش می‌یابد و به تبع نیاز به پرداخت هزینه بیشتری نیز خواهد بود.

در حال حاضر، نوسانات موجود در بازار زیاد بوده و امکان ارائه قیمت روی سایت وجود ندارد. با این وجود می‌توانید برای دریافت قیمت فروش الیاف کربن ™Sazand UCF، با کارشناسان شرکت سازند و راه‌های ارتباطی در نظر گرفته شده، در تماس باشید تا با توجه به نمونه و مقدار مورد نظرتان، قیمت کالا را استعلام بگیرید.

الیاف کربن چه تفاوتی با الیاف شیشه دارد؟

تفاوت الیاف کربن و الیاف شیشه از جنبه‌های مختلفی قابل بررسی است. با وجود اینکه این دو الیاف در پروژه‌های مختلف بسیار استفاده می‌شوند و هر دو قابل اجرا در کامپوزیت FRP هستند؛ اما در مجموع این الیاف سبک‌تر و با استحکام بالاتر از الیاف شیشه است. به طوری که وزن این الیاف 15 درصد سبک‌تر از الیاف شیشه است؛ ولی استحکام کششی و مقاومت در برابر ضربه بالاتر می‌باشد. فرآیند تولید الیاف‌های کربن نسبت به الیاف شیشه سخت‌تر بوده و همین موضوع باعث می‌شود تا قیمت الیاف کربن نسبت به الیاف شیشه بیشتر باشد.

الیاف کربن در کنار مزایا، چه محدودیت‌هایی دارد؟

هنگام خرید باید حتما در کنار مزایا، در مورد محدودیت‌ها و چالش‌های اجرایی این محصول نیز دقت داشته باشید. کربن به کار رفته در این الیاف، رسانای الکتریکی است. این موضوع باعث ایجاد اتصال کوتاه در قطعات غیر عایق می‌گردد. علاوه بر این، تغییر طول کم بوده و همین موضوع باعث شده تا ساختار ترد و شکننده داشته باشد.

مورد دیگری که باید خریداران به آن توجه کنند، بالا بودن قیمت الیاف کربن ™Sazand UCF است که نسبت به سایر الیاف صرفه اقتصادی کمتری دارد؛ در پروژه‌هایی که اولویت وزن مناسب و استحکام بالا باشد، حتی بالا بودن قیمت به صرفه خواهد بود. با وجود اینکه استحکام الیاف کربن بسیار بالاست، اما این محصول در برابر ضربه‌های ناگهانی مقاومت خوبی از خود نشان نمی‌دهد.

راهنمای انتخاب و خرید بهترین الیاف کربن

خرید به صورت صحیح، نیازمند آشنایی با ویژگی‌ها، انواع و کاربردهای این ماده پیشرفته است. برای اجرای الیاف کربن ™Sazand UCF در هر پروژه‌ای، نیاز به استفاده از محصولات متفاوت با مشخصات فنی خاص است و باید حتما تمامی ویژگی‌های فنی که توسط برندهای معتبر به صورت دیتاشیت ارائه می‌شوند را بررسی کنید. از جمله مهم‌ترین نکات برای خرید شامل:

• درصد خلوص کربن:

درصد خلوص کربن عامل مهمی برای مقاومت این الیاف است. در صورت نیاز به خرید الیاف با مقاومت بسیار بالا، باید الیاف را با درصد خلوص بالای 99 درصد را انتخاب کنید.

• مدول کشسانی:

مدول کشسانی همان مدول الاستیسیته است که تعیین کننده سفتی الیاف می‌باشد. در صورت نیاز به خرید با سفتی بالا، باید الیاف با مدول فوق العاده بالا یا UHM را انتخاب کنید.

• مقاومت کششی:

مقاومت کششی عامل تعیین کننده برای استحکام الیاف کربن در برابر کشش و نیروهای وارده است. فرآیند تولید این الیاف به شکلی است که می‌توانند تا 5000 مگاپاسکال را نیز تحمل کنند؛ اما انتخاب مقاومت کشسانی مناسب نیازمند بررسی محل نصب این الیاف است.

• ضخامت مناسب:

ضخامت الیاف به رشته‌ها و فیبرهای به کار رفته آن وابسته است که معمولا کمتر از 1 میلی متر و  حدود 0.19 میلی متر می‌باشد. هر چقدر ضخامت الیاف‌های کربن بالاتر باشد، سفتی و استحکام آن‌ها نیز افزایش می‌یابد.

• نوع بافت الیاف:

نوع بافت الیاف عامل مهمی برای خرید است. در صورتی که نیاز به مقاومت بالا در یک جهت باشد، می‌توانید از الیاف کربن UD استفاده کنید. در غیر این صورت الیاف‌های کربن دو جهته کارایی بهتری خواهند داشت.

رزین سازگار با الیاف کربن کدام است؟

محدودیتی برای استفاده از الیاف با رزین‌های مختلف همچون وینیل استر و رزین اپوکسی وجود ندارد؛ اما متداول‌ترین و بهترین نوع رزین سازگار با این الیاف، رزین اپوکسی است که می‌تواند باعث افزایش استحکام و سفتی این الیاف شود. خرید الیاف کربن ™Sazand UCF و ترکیب آن با رزین اپوکسی باعث افزایش مقاومت در برابر خستگی می‌شود. این موضوع رزین‌ها را برای کاربردهایی با کارایی بالا بسیار ایده آل می‌کند.

فروش انواع الیاف کربن با گرماژ مختلف: فروش به صورت خرده و عمده

با توجه به نیاز هر یک از صنایع به استفاده از الیاف کربن با گرماژ متفاوت، فروش با گرماژهای بسیار متنوع انجام می‌شود. با این حال پرفروش‌ترین گرماژ برای این محصول200 و 300 گرم بر متر مربع است. شرکت سازند، مرکز فروش الیاف کربن ™Sazand UCF با گرماژ متنوع است که تنها امکان خرید این محصولات در گرماژهای پرفروش وجود دارد، بلکه می‌توان این محصولات را با گرماژهای بالاتر برای کاربردهای خاص نیز تهیه کرد. در صورت نیاز به استعلام قیمت با هر نوع گرماژی می‌توانید همین حالا با کارشناسان فروش سازند در ارتباط باشید.

فروش الیاف کربن و ارسال آنها به چه صورتی می‌باشد؟

شرکت سازند مفتخر است که تمامی محصولات خود را به کلیه نقاط کشور از شمال تا جنوب و شهرهایی همچون تهران، رشت، اصفهان، تبریز، اهواز، همدان و … ارسال می‌کند. فروش الیاف کربن در شرکت به صورت متری انجام می‌شود. هر چقدر میزان خرید (به ازای متر) افزایش پیدا کند، قیمت تمام شده برای این الیاف در هر متر نیز کاهش پیدا خواهد کرد. فقط کافیست که طول و عرض مورد نیاز الیاف کربن مشخص شود تا بر اساس آن بسته‌بندی انجام شده و محصولات به صورت کاملا ایمن و با تضمین کیفیت ارسال گردند.