סיבי פחמן קוואזי-איזוטרופי (CFRP)
למינט סיבי פחמן עם תכונות דומות בכל כיווני המישור
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
למינט קוואזי-איזוטרופי בנוי משכבות חד-כיווניות בכיוונים 0°, ±45° ו-90°, כך שבכל כיוון במישור הלוח התכונות דומות. זה "מחיר" על החוזק בכיוון אחד (כ-600 MPa במאגר, לעומת כ-1500 בחד-כיווני), אבל מקבלים לוח שמתנהג כמעט כמו מתכת במישור, ועדיין קל בהרבה.
הוא משמש ללוחות ולמעטפות, לתושבות ולחלקי מבנה שעומסם מגיע מכמה כיוונים. בעובי הלוח (מחוץ למישור) התכונות נמוכות, והוא רגיש להתפרקות שכבות במכה.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה Rm | 600 MPa | |
| התארכות A | 1.2% | |
| מודול אלסטיות E | 55 GPa | |
| צפיפות ρ | 1.55 g/cm³ | |
| חוזק לחיצה | 550 MPa | |
| חוזק גזירה בין-שכבתי (ILSS) | 65 MPa | |
| עיבודיות | — | דירוג יחסי במאגר האתר |
מבנה: סיב ומטריצה
| מאפיין | ערך | משמעות |
|---|---|---|
| סיב | פחמן | |
| מטריצה | בדרך כלל אפוקסי | |
| סידור | [0/±45/90] סימטרי | תכונות דומות בכל כיווני המישור |
ערכים טיפוסיים לפי נתוני יצרנים.
מבנים וגרסאות
בחומר מרוכב "החומר" נבנה יחד עם החלק: בוחרים סיב, מטריצה, כיווני שכבות ואחוז סיבים. אותם סיבים בסידור אחר נותנים תכונות שונות מאוד.
| גרסה | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| Prepreg ומשרפה | איכות מרבית | תעופה |
| בד ארוג | נוח לעיצוב בצורות מורכבות | חלקים מעוצבים |
| לוחות מוכנים | למינט סטנדרטי | חלקים מעובדים מלוח |
שימושים
- לוחות ומעטפות
- תושבות
- חלקי מבנה בתעופה ובחלל
- מעטפות רחפנים
- לוחות למכשור
ייצור ועיבוד
מכה ונזק סמוי
מכה עלולה לגרום להתפרקות שכבות פנימית, בלי סימן גלוי על פני השטח. בחלקים קריטיים מבצעים בדיקה לא-הורסת.
קורוזיה גלוונית
כמו בכל CFRP: מבודדים ממגע ישיר עם אלומיניום ופלדה.
עיבוד
קידוח וכרסום בכלי יהלום (PCD) או קרביד מצופה, עם תמיכה שמונעת התפרקות שכבות (Delamination) ביציאה. האבק דורש יניקה והגנה נשימתית.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
לחשוב שהוא איזוטרופי לגמרי
בעובי הלוח התכונות נמוכות בהרבה.
להתעלם ממכות קלות
נזק פנימי עלול להיות לא נראה.
להבריג ישירות ללמינט
החוזק בחיבור נמוך. משתמשים בתותבים ובאינסרטים.
מקבילים, תקנים ואספקה
| ASTM | D3039 (בדיקת מתיחה) |
|---|---|
| תקנים | שיטות בדיקה: ASTM D3039 / D3410 / D2344 |
| צורות אספקה | Prepreg · Layup · RTM |
| יצרנים | Toray · Hexcel · Solvay Cytec |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בחומרים מרוכבים התכונות תלויות מאוד בכיוון הסיבים, באחוז הסיבים, בשכבות ובתהליך הייצור. לתכנון יש להסתמך על נתוני הלמינט הספציפי ובדיקות. התקנים המוזכרים הם בעיקר שיטות בדיקה (ASTM D3039, D3410, D2344 ואחרים). מקורות: נתוני יצרנים ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026