Кованый карбон: что это и чем он отличается от обычного
, 5 минут чтения
Кованый карбон делают не из ткани, а из коротких рубленых углеродных волокон: их смешивают со смолой и уплотняют в форме. Привычной «клетки» у него нет — волокна ложатся как придётся, и рисунок выходит похожим на мрамор. Двух одинаковых деталей не бывает.
Откуда он взялся
Технологию разработали Lamborghini, её лаборатория композитов при Вашингтонском университете и Callaway — производитель клюшек для гольфа. Впервые её показали в 2010 году на концепте Lamborghini Sesto Elemento: из кованого композита там сделаны несущая ванна кузова и рычаги подвески. Callaway в том же году представила драйверы для гольфа с деталями из этого материала.
«Кованый» — это перевод торгового названия Forged Composite, а не способ обработки: металл здесь никто не куёт. Инженеры называют процесс прессованием в форме.
В серийных машинах кованый карбон стал скорее отделкой, чем несущей деталью: из него делают накладки салона, спойлеры и диффузоры. Рисунок узнаётся сразу, поэтому материал любят в тюнинге.
Чем он отличается от обычного карбона
Обычный карбон — это углеродная ткань. Её укладывают слоями, пропитывают смолой, и на детали видно плетение: ровную «шахматку» или «ёлочку». Кованый собирают из рубленого волокна, и никакого плетения в нём нет.
| Параметр | Обычный карбон | Кованый карбон |
|---|---|---|
| Из чего | Обычный карбон: Углеродная ткань, слоями | Кованый карбон: Рубленые волокна со смолой |
| Рисунок | Обычный карбон: Ровная клетка или ёлочка | Кованый карбон: Разводы, как у мрамора, у каждой детали свои |
| Прочность | Обычный карбон: Высокая вдоль волокон: слои раскладывают по направлению нагрузки | Кованый карбон: Примерно одинаковая во всех направлениях, но в целом ниже |
| Сложная форма | Обычный карбон: Ткань плохо ложится в мелкий рельеф | Кованый карбон: Рубленая масса растекается и заполняет форму |
Разница в прочности заметная. В испытаниях лаборатории Lamborghini кованый композит выдерживал на растяжение около 246 МПа, а тканевый карбон-препрег со слоями, разложенными в разных направлениях, — около 745 МПа, втрое больше. По жёсткости кованый уступает меньше: примерно 80 % от тканевого.
Поэтому для силовой детали ткань выгоднее: её волокна работают там, где нужно. А для накладки со множеством изгибов и мелких выступов удобнее кованый: ткань на таких формах мнётся и расходится, а рубленая масса заполняет форму целиком.
Как делают детали в мастерской
Для детали нужна оснастка — форма, в которой она застывает. Её снимают с образца: со штатной детали или с модели, которую делают заново. В форму укладывают волокно со смолой, уплотняют, дают смоле затвердеть, а потом деталь достают, обрезают по краю и доводят поверхность.
В Crazy Custom Box кованый карбон выклеивают на оснастке, затем шлифуют и покрывают лаком до зеркального блеска. Вот детали салона в работе и после лака:
В работеГотовоЛак здесь не только для блеска. Эпоксидная смола, на которой обычно делают карбон в мастерских, на солнце желтеет и стареет. Лак с УФ-защитой закрывает её от света — без него деталь в салоне со временем потеряет вид.
Вкрапления, медная нить и поталь
Раз рисунок всё равно получается случайным, в него можно добавить своё: цветные частицы — на фото выше розовые — или тонкую медную нить, которую укладывают вместе с волокном:
Встречается и вариант с поталью — тонкой металлической фольгой, имитацией сусального золота или серебра. Всё это ложится под лак, поэтому не стирается и не отклеивается, а медь и поталь под лаком не окисляются: узор остаётся внутри детали.
Кованый карбон, ламинация и плёнка «под карбон»
Под словом «карбон» продают три разные вещи, и цена у них разная.
- Деталь целиком из карбона. Её делают в форме и ставят вместо штатной. Нужна оснастка, поэтому это самый долгий вариант.
- Ламинация карбоном. Штатную деталь покрывают тканью из карбона на смоле и лаком. Снаружи это настоящий карбон, но деталь не становится легче: внутри остаётся старый пластик, а слой карбона с лаком добавляет примерно полкилограмма на квадратный метр.
- Плёнка «под карбон». Виниловая наклейка с рисунком, волокна в ней нет. Самый дешёвый способ, но это картинка, а не материал: вблизи разница видна.
Мастерская делает детали из карбона и ламинацию — подробнее на странице «Карбон». Оклейка плёнкой — в разделе «Плёнки и детейлинг».
Как ухаживать
Ухаживают за кованым карбоном так же, как за лакированным кузовом: верхний слой у него — тот же лак. Мыть обычной автохимией, без абразивных паст. Мелкие царапины на лаке полируют, как на кузове, а глубокие, до самого карбона, закрывают новым слоем лака. Детали снаружи машины стоит время от времени покрывать защитным составом, как и кузов.
Частые вопросы
Кованый карбон прочнее обычного?
Нет. В испытаниях Lamborghini прочность кованого композита на растяжение была примерно втрое ниже, чем у тканевого карбона, а жёсткость — около 80 % от него. Зато он хорошо заполняет сложные формы и одинаково ведёт себя в разных направлениях. Для накладок и декоративных деталей это удобно, для силовых лучше ткань.
Можно сделать деталь из кованого карбона для своей машины?
Да. Сначала для детали делают оснастку, поэтому удобнее всего, когда есть штатная деталь, с которой снимают форму. Что возможно в вашем случае, лучше обсудить с мастером по телефону.
Кованый карбон — это плёнка?
Нет. Бывает плёнка с рисунком «под кованый карбон», но это виниловая наклейка. Настоящий кованый карбон — твёрдый материал из волокна и смолы.
Источники
- P. Feraboli и др., статья о материале Forged Composite — лаборатория композитов Lamborghini при Вашингтонском университете, 2011: состав, прессование, прочность и жёсткость.
- CompositesWorld: Sixth Element: Lamborghini accelerates CFRP — концепт Sesto Elemento.
- PR Newswire, 2010: Callaway Golf introduces new Diablo Octane drivers.
- West System: руководство по прозрачным покрытиям эпоксидной смолой — почему эпоксидку закрывают лаком от ультрафиолета.
- Easy Composites: прессование кованого карбона и ламинация детали карбоном.
