De rol van koolstofvezel in ruimtevaartmaterialen

De ruimte- en ruimtevaartindustrieën behoorden tot de eersten die gebruik maakten van de diepgaande mogelijkheden van koolstofvezel. In de afgelopen decennia is het andere ruimtevaartmaterialen zoals aluminium en titanium blijven vervangen voor zowel structurele als ontwerpdoeleinden.

Vliegtuigonderdelen zoals vleugels hebben bijvoorbeeld een toegenomen vraag naar koolstofvezelcomposieten ervaren. Dit komt omdat het gebruik van koolstofvezel in ruimtevaartmaterialen zowel geld kan besparen als milieuverspilling kan verminderen. Lees verder voor meer informatie.

Wat is koolstofvezel?

Met een beschrijving die een eigen boek kan vullen, hebben we een samenvatting gegeven. Koolstofvezel is een extreem sterk, duurzaam, lichtgewicht luxe materiaal gemaakt van koolstofatomen. Daarom gerangschikt in lange, kristallijne draden of vezels.

Deze in elkaar grijpende vezels maken het vijf keer sterker dan staal en lichter dan aluminium. Dit maakt het ook een krachtige concurrent op de markt voor ruimtevaartmaterialen. Koolstofvezelproducten in de lucht- en ruimtevaartindustrie nemen verschillende vormen aan.

Lucht- en ruimtevaartmaterialen gemaakt van koolstofvezel

Alleen al de gewichtsbesparing van het gebruik van koolstofvezel in plaats van andere ruimtevaartmaterialen is een enorme zegen voor de industrie. Het kan ook samen met epoxy worden gegoten in bijna elke vorm die je maar kunt bedenken, inclusief die buiten het bereik van andere metalen. Hier is een korte lijst van de vele plaatsen waar je het kunt vinden.

Vliegtuigen

Bijna overal in vliegtuigen gebruikt, is de meest opvallende positie van koolstofvezel tussen vliegtuigen, zoals de Boeing 787 Dreamliner en Airbus A350 XWB. Er zijn veel redenen voor de verschuiving naar composietmaterialen van koolstofvezel.

Verhoogde brandstofefficiëntie, verbeterde aerodynamische prestaties, minder benodigde onderdelen en weerstand tegen extreme hitte staan ​​allemaal bovenaan de lijst. Het is moeilijk om tegen die voordelen in te gaan.

Met een ongelooflijke sterkte-gewichtsverhouding, rekweerstand en flexibiliteit is koolstofvezel een ideaal materiaal voor zowel de vleugels als de staart van vliegtuigen. Het corrodeert ook niet en vermoeit niet zoals andere metalen ruimtevaartmaterialen. Dit vermindert het noodzakelijke onderhoud.

Helikopters

Waar gewicht nog belangrijker is, verlicht koolstofvezel de belasting. Het kan bepaalde metalen helikopteronderdelen vervangen, zoals rotorbladen en de staart. Het wordt ook gebruikt om deuren, instrumentbehuizingen, stoelen en andere interieurcomponenten te maken.

Hoewel het kleinere onderdelen zijn, kan het gewichtsverschil oplopen wanneer zware metalen worden vervangen door iets dat zoveel lichters is. De weerstand van koolstofvezel tegen zowel corrosie als vermoeidheid betekent ook dat alle instrumentbehuizingen die ervan zijn gemaakt, een langere, schadevrije levensduur zullen hebben. Dit bespaart geld en tijd.

Ruimtevaartuig

Met superhittebestendigheid en lage thermische uitzetting is het geen verrassing dat koolstofvezel zijn weg naar de ruimte zou vinden. Veel ruimtevaartuigen, zoals de Orion,  hebben het gebruikt voor zaken als hitteschilden en raketmotorstraalpijpen.

Koolstofvezelcomposieten worden ook gebruikt om drukvaten te versterken die worden gebruikt voor brandstofopslag en vaste raketmotoren. Ruimtevaartuigen moeten bestand zijn tegen extreem hoge temperaturen bij het verlaten en opnieuw betreden van de atmosfeer van de aarde. Om deze reden biedt koolstofvezel enorme ondersteuning voor zowel interne als externe onderdelen.

Koolstofvezel in de ruimtevaart:de toekomst

De vraag naar koolstofvezelcomposieten neemt toe. Ondanks dat het al tientallen jaren wordt gebruikt, blijft het luxe materiaal koning onder andere ruimtevaartmaterialen.

Meer weten over koolstofvezel in de ruimtevaart? Zoek niet verder. Bij SMI kunnen we u uitgebreide begeleiding bieden op het gebied van composietmaterialen voor uw bedrijf. Neem vandaag nog contact met ons op!