Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat?

29.8.2016 | Marek Bednář | 3 příspěvky

(+ videa) Ocel se ohýbá a nemůže-li dál, praská a trhá se. Karbon se při aplikování vnější síly chová úplně jinak. Podívejte se na jeho vlastnosti.

Karbonová vlákna jsou s námi již pár desítek let a jejich výhody jsou tak dobře známy - lehkost a pevnost zároveň v takovém poměru, jakého ocel dosáhnout nemůže. Karbon je používán v konstrukčních prvcích nejlepších a nejdražších aut, špičkových motorek nebo ve Formuli 1, protože za nízké hmotnosti dokáže nabídnout dokonalou pevnost.

Kupříkladu McLaren se nedávno pochlubil tím, že jeho P1 GTR nabízí díky karbonovému monokoku takovou pevnost, že jej FIA pro závody homologovala i bez použití dodatečného bezpečnostního rámu. Tento materiál je navíc stále levnější a dostává se postupně do alespoň trochu méně exotických aut a zdá se být jasnou cestou k lepší budoucnosti. Je ale tak dokonalý, jak se tvrdí?

Stručně řečeno: není. Pomineme-li vysokou cenu, je tu také jeho křehkost, která příchází ke slovu, je-li namáhán jiným způsobem, než pro který byl stvořen. Poslední dobou jsou populární videa, na kterých vidíme nějaký předmět pod hydraulickým lisem. A dostal se k nám kousek, na kterém vidíme podstupovat tuhle zkoušku několik různých kousků karbonu.

Jako první přichází na řadu tenká trubka, která pod lisem leží - a bortí se jako papír. O něco tlustší trubka je pod lis postavena a drtí se s úplně stejnou lehkostí. To stejné platí o posledním kousku trubky, tentokrát o mnohem větším průměru. U ní víme, že je to kus kardanové hřídele, takže byla vyráběna tak, aby měla co nejlepší torzní tuhost. Ale v tlaku tak pevná být nemusí, proto prostě není.

Posledním testovaným kouskem je karbonový bloček, „sendvič” z několika vrstev. Tlak na něj vyvíjený je jistě ohromný, ale nestane se mu nic, vůbec nic. Pak je tlak zhruba zdvojnásoben použitím menší plochy pístu lisu, ale pořád není vidět velké poškození. Posledním pokusem je ocelová matka, kterou výzkumníci použili pro další znásobení tlaku zmenšením plochy. Výsledek je velmi působivý - matka byla zalisována do karbonu. Pozoruhodné je, že se bloček neroztrhl, jen se jedna vrstva na kraji oddělila, a to ještě jen na kousku plochy. „Je to jedna z nejodolnějších věcí, které jsme testovali,” říká výzkumník na videu.

Důvod pro takovéto chování je jednoduchý. Karbon je v podstatě látka zpevněná a zapečená pryskyřicí a je stavěný tak, aby byl extrémně silný v jednom směru namáhání, např. ve zkrutu u zmíněné kardanové hřídele, ale když na něj aplikujete tlak z jiného směru, je slabý jako papír. Na rozdíl od oceli také při deformaci pohlcuje sílu tak, že praská, bortí a drolí se, kdežto ocel se napřed deformuje a pak, až nemůže víc, praská.

Karbon tedy úchvatný je. Ale nebylo by správné dávat mu vlastnosti, které nemá. Pokud je použit nesprávně, nevydrží více než materiály se zlomkovou cenu. Podívejte se na to sami...

Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 1 - karbon pod lisem video 01
Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 2 - karbon pod lisem video 02Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 3 - karbon pod lisem video 03
Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 4 - karbon pod lisem video 04Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 5 - karbon pod lisem video 05Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 6 - karbon pod lisem video 06
Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 7 - karbon pod lisem video 07Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 8 - karbon pod lisem video 08Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 9 - karbon pod lisem video 09
Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 10 - karbon pod lisem video 10Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 11 - karbon pod lisem video 11Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 12 - karbon pod lisem video 12Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 13 - karbon pod lisem video 13Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 14 - karbon pod lisem video 14Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 15 - karbon pod lisem video 15Karbonové díly vs. lis: co skutečně vydrží? A kdy už musí kapitulovat? - 16 - karbon pod lisem video 16
Karbon se při přílišném namáhání ničí, nedeformuje jako ocel

Zdroj: Jalopnik, Hydraulic Press Channel na YouTube

Marek Bednář

Další zajímavé články:

Diskuze 3 příspěvky

Reklama

Živá témata na fóru

zobrazit vše

Autobazar

zobrazit vše