Rūdys yra automobilių vėžys. Gamintojai taiko įvairias prevencines priemones, bet, atrodo, su laiku visi plieniniai kėbulai pasiduoda nenugalimai gamtos jėgai korozijai. O kaip anglies pluoštas, naudojamas brangesnių sportiškų automobilių gamybai – ar jis yra visiškai atsparus laikui ir aplinkai?
Ar žinote, kad Damasko plienas šiais laikais neegzistuoja? O kuo ypatingas chirurginis plienas? Kas yra medžiaga, kurią žmonės vadina jūrine fanera?
Rūdys pažymi korozijos veikiamą plieną arba geležį – rūdys tėra geležies oksidas. Nors techniškai aliuminis nerūdija, jį irgi veikia korozija. Aliumininis Ferrari 550 Maranello kapotas, kaip primena šių automobilių savininkai, dažnai kenčia nuo korozijos. Laikas ir aplinka paveikia viską, todėl įdomu, ar ypatingai brangūs sportiniai automobiliai, pagaminti iš anglies pluošto, po kelių dešimtmečių atrodys taip gerai, kaip atrodo dabar.
Anglies pluošto gamybos pagrindas nėra labai sudėtingas. Prisiminkite, kad organinių medžiagų pagrindas yra anglis ir kitus elementus galima pašalinti. Medžio anglis gaminama, vaizdžiai tariant, kepant medieną, taip iš jos pašalinant viską, išskyrus anglį. Jei paimtume bet kokį organinį pluoštą ir iš jo pašalintume viską, kas nėra anglis, gautume anglies pluoštą.
Anglies pluoštas pirmiausia buvo kuriamas lemputėms. Pirmą kartą jis laboratorijoje sukurtas 1860 metais – tai buvo anglų fiziko ir chemiko Josepho Swano išradimas. Vėliau, 1879 metais, Thomas Edisonas bambuko ar medvilnės pluoštą pavertė anglies pluoštu. 1880 metais amerikietis Lewisas Latimeris sukūrė pirmą praktišką anglies pluošto gijų elektros lemputėms gamybos procesą.
Anglies pluošto tyrimai įsibėgėjo 20 amžiaus viduryje. JAV, Jungtinės Karalystės ir Japonijos mokslininkai tyrinėjo anglies pluošto savybes ir netrukus suprato, kad tai yra ne tik gerai elektrai laidi, bet ir ypatingai tvirta medžiaga. 1968 metais anglies pluoštas pritaikytas Rolls-Royce lėktuvų varikliuose. Jau 1971 metais Citroën SM buvo siūlomas su anglies pluošto kompozito ratlankiais. 1981 metais anglies pluošto platformos pasirodė Formulėje 1 ir labai greitai pakeitė plienines ir aliuminines dalis. Anglies pluoštas dabar yra absliučiai pagrindinė šiuolaikinių F1 bolidų medžiaga. McLaren F1, gamintas 1992-2000 metais, tapo primuoju serijinės gamybos automobiliu su anglies pluošto kėbulu.
Tokia istorija. Dabar anglies pluoštas net nebėra egzotiška medžiaga. Daugybė ne tokių brangių automobilių turi anglies pluošto detalių. O patys brangiausi superautomobiliai, žymimi Bugatti, Pagani, Koenigsegg ar panašaus lygio logotipais, turi daugiau anglies pluošto nei metalinių dalių.
Klausimas, žinoma, ar tie automobiliai gerai arodys ir po 20-30 metų. Be to, anglies pluoštas nuolat pinga – ar kasdienis anglies pluošto automobilis atlaikys žiemas, prastus kelius, dulkes?
Ar anglies pluošto kompozitai kenčia nuo korozijos?
Paprastas atsakymas – kol kas nežinome. McLaren F1 yra pirmasis gatvėms tinkamas automobilis, kurio visas kėbulas yra pagamintas iš anglies pluošto. Tai yra ypatingai retas (pagaminti vos 106 tokie automobiliai) ir brangus superautomobilis, todėl visada yra saugomas nuo aplinkos poveikio. McLaren F1 druska barstytais keliais nevažinėja. Be to, jis dar nėra toks senas.
Pats anglies pluoštas yra kone amžinas, nes tai tėra anglis, bet automobiliai gaminami ne iš jo, o iš anglies pluošto kompozitų (tiksliau, anglies pluoštu sutvirtintų polimerų). Skirtingi anglies pluošto audinio sluoksniai klijuojami dervomis (pavyzdžiui, epoksidine derva), kurios sukietėja į tvirtą plastiką. Jį su laiku gali pažeisti drėgmė, temperatūrų svyravimai ir mechaninis stresas (pavyzdžiui, vibracija). Pažeista anglies pluošto kompozito detalė gali tapti trapia arba jos sluoksniai gali pradėti atsiskirti.
Gamintojai tai žino. Anglies pluošto detalės dažais ir įvairiomis dangomis saugomos nuo drėgmės, ultravioletinių spindulių, plastiką pažeidžiančių chemikalų. Tačiau visi plastikai su laiku keičiasi ir intensyviai naudojamas anglies pluošto automobilis, tikėtina, irgi pradėtų skilinėti. Stiklo pluošto kompozitai naudojami daug seniau, irgi yra laminuoti dervomis, ir su laikų stiklo pluošto kėbuluose išryškėja problemos.
Tragedija? Na, nebūtinai. Jau vien dėl kainos anglies pluošto kompozitų ilgaamžiškumas artimiausiu metu netaps jūsų problema. Be to, turimi duomenys neleidžia manyti, kad anglies pluošto kompozitai yra mažiau atsparūs aplinkai nei plienas. Greičiau priešingai – jie yra atsparesni už metalus. Anglies pluošto lenktyniniai bolidai ištveria milžiniškas vibracijas ir nesuskilinėja. Anglies pluošto jachtos atlaiko ir saulę, ir sūrų vandenį. Taigi, anglies pluošto kompozitai yra ilgaamžiai, ypač jei yra pagaminti aukštos klasės gamyklose, kurioms tai rūpi.
Net jei nežinome, ar tie automobilių kėbulai atlaikytų 20-30 metų kasdienio streso, technologijos juda pirmyn. Kuriama geresnė apsauga nuo UV spindulių, drėgmės, mechaninio poveikio, todėl anglies pluoštas gali tarnauti labai ilgai. Tik pastebėtas įtrūkimas anglies pluošto detalėje skaudetų labiau nei maži rūdžių taškeliai ant sparno. Ir aplinkai būtų ne taip smagu, nes anglies pluošto, kaip ir stiklo pluošto, kompozitus sunkiau perdirbti nei metalą.
