kajak

Technologie

Univerzální kompozit: od kajaku po protézu

2 března 2016  

Poslední aktualizace 18. června 2019 od boomerang

Uhlíkový kompozit je jedním z materiálů, které lidské tělo přijme do té míry, že je schopné s ním srůst. Tím ale jeho výjimečné vlastnosti, které mu zajišťují velmi univerzální využití, zdaleka nekončí.

V loňském nahlédnutí do světa kompozitů jsme si řekli, co vlastně tyhle materiály jsou, jak se vyrábějí a k čemu slouží. Tedy veskrze v teoretické rovině. Dnes jsme si popovídali s člověkem z praxe – majitelem společnosti Havel Composites Miroslavem Havlem.

Má za sebou zajímavý příběh. Firmu zakládal v roce 1989 jako bývalý reprezentant v kanoistice. „Každou chvíli jsem chtěl nový kajak nebo pádlo, jenže všechno bylo k dispozici v jen turistické třídě a na závodění ty věci nestačily. Když už do toho denně pět šest hodin investuji, chtěl jsem to nejlepší, nejlehčí, nejpevnější,“ vypráví.

Začal tedy dovážet kvalitnější materiály z Německa, z Itálie či Francie a učil se na nich. Postupem času vyráběli nejrůznější věci od sportovního vybavení po náročné díly pro automobilový, železniční a letecký průmysl. Po asi dvou letech dovážení zjistil, že je o kompozity velký zájem, a tak vedle výroby začal i s prodejem materiálů a servisem pro zákazníky. Vznikl tak velkoobchod, který pokračuje dodnes a je stěžejní činností firmy. Naopak výroba, se kterou začínali, pomalu ale jistě skomírala, až se jí v Havel Composites přestali věnovat úplně.

„My se zabýváme kompozity, které se dají snadno zpracovat, aniž by k tomu bylo potřeba nějaké složité zařízení. Dá se říct, že každý si je může zpracovat doma v garáži. Je spousta firem, které to dotáhly na automatickou strojovou výrobu ve velkém, to si ale může dovolit jen ten, kdo dosáhne na obrovské sériové objemy.“

Pěnový sendvič

Kompozitní materiály slouží v zásadě ke dvěma účelům. Jedním je odlehčování konstrukčních prvků strojů a zvýšení tuhosti a pevnosti rámů a podobně. Tím druhým směrem je potom nejrůznější vylepšování, z automobilového světa tedy tuning. Tady jde především o design, minimálně o funkčnost.

Nepoužívají se jen uhlíková vlákna, ty jsou záležitostí hlavě luxusnějších značek, vozů a závodních speciálů. Další skupinou jsou aramidová vlákna, která známe pod označením kevlar, což je obchodní značka firmy DuPont. Tato vlákna jsou nesmírně houževnatá a odolají opravdu velké zátěži. Nejpoužívanější a nejlevnější jsou skelná vlákna.

Najdeme také kompozity na bázi pryže a dalších vláken, například na obložení stropů. Existují dokonce kompozity se dřevem – cokoliv, co je smíchané z více složek.

Jako příklad spolupráce uvádí Havel autobusy Iveco, tedy bývalou Karosu: „Podařilo se nám společně se švýcarským výrobcem pěn prosadit sendvičovou konstrukci, která přináší obrovské hmotnostní úspory. Byť jde také o kompozit, skelná vlákna tady chybí. Je tam tedy pěna, která je velmi lehká – váží zhruba sto kilogramů na kubický metr, některé i šedesát –, a tato výplň je opláštěná tenkým hliníkovým nebo nerezovým plechem. Díky tomu lze dosáhnout velké pevnosti.“

Kompozitové protézy

Podobný příklad působení Havlovy firmy najdeme i ve vlacích, kde opět kombinace pěny a pevných materiálů znamená hmotnostní úspory a zároveň zvýšení pevnosti konstrukce. „Jde například o dveře, kde se dřív používal jenom plech,“ říká Havel.

Pěny hrají také velkou roli při izolaci – přeruší totiž tepelný můstek kovu a výrazně méně se pak vede teplo nebo chlad a zabrání se promrzání.

„Ještě jednu zajímavou vlastnost tyhle pěny mají – některé typy jsou takzvaně samozhášivé. Problém totiž nebývá s hořením jako takovým, ale s dýmem, který dusí (a často udusí) lidi uvnitř. Tohle nebezpečí naše pěny eliminují,“ vysvětluje.

Kompozitní materiály se používají i v protetice. Jde například o náhrady končetin a podobné využití. Zdravotnické aplikace zahrnují rovněž kompozitní náhrady kostí: „To je ale už jiný kalibr. Jedná se takzvaně o kompozit kompozitů, kdy se uhlíkové vlákno prosytí fenolovou pryskyřicí. Ta se za vysokých teplot v podstatě odstraní a zůstane jenom to spečené uhlíkové vlákno. Dnes se jedná o jediný materiál, který sroste s živou tkání. Je to lepší než titan, je to pevné a lehoučké.“

Recyklované karoserie

Miroslav Havel

Miroslav Havel

Kompozity samozřejmě najdeme také v lodní výrobě, především z nich vznikají jachty, od turistických po závodní. Opět tu jsou ty staré známé výhody: lodě jsou lehčí, pevnější a dobře tepelně izolují.

Zajímavé je také využití ve stavebnictví. „Vzpomínám si třeba na betonové sloupky v Turecku, které špatně odolávaly zemětřesením. Dnes se běžně omotávají uhlíkovou páskou a prosycují se pryskyřicí, díky čemuž vydrží mnohem větší namáhání než klasický beton s armaturou. Kompozity najdou využití také v nosných konstrukcích, například brněnská Prefa je používá v mostních konstrukcích.“

Když se Miroslava Havla ptáme na výhled do budoucnosti v oblasti kompozitů, neváhá: „Hodně se mluví o takzvaných ekokompozitech, v nichž se používají materiály, které lze recyklovat. Takže lněná a konopná vlákna, juta a další materiály z přírody, které se dají prosytit pryskyřicemi na bázi kaučuku a podobně. Zatím je to ještě v plenkách, ale věřím tomu, že chemie je natolik silná, že tohle dokáže skloubit. Umím si představit, že celkem běžně se budou používat karoserie z recyklovatelných materiálů,“ uzavírá naše povídání Havel.

, , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.

LinkedIn Facebook