Carbon lamineren, hoe doe je dat?

Met carbon kan je producten enorm versterken, daarnaast is het licht en redelijk makkelijk te bewerken.
Hoe je dat doet leg ik hieronder uit. Helemaal onderaan heb ik nog twee video’s bijgevoegd waar ik carbon toepas.

 

Wat is carbon?

Carbon, ook wel koolstofvezel genoemd is een materiaal dat bestaat uit vezels van koolstof. De vezels zijn extreem dun, ca. 5-10 micrometer, en ze bestaan uit langgerekte koolstofkristallen.
Vele vezels samen kunnen worden getwijnd tot garen, ook worden er matten van geweven. 

Carbon heeft goeie eigenschappen. Het oxideert niet onder invloed van water of zuurstof. Het materiaal heeft een lagere dichtheid dan staal, grote treksterkte en een lage uitzettingscoëfficiënt. Dit maakt dat carbon vezels of matten veel worden gebruikt als versterking in kunsthars, dit omdat het dus extreem sterk is, een laag gewicht heeft en grote stijfheid heeft. Vervolgens wordt het in veel producten toegepast, auto’s, boten en veel meer.

 

Carbon toepassen

Hieronder de stappen die je nodig hebt om een product met carbon te versterken door middel van wet layup.

Allereerst wat heb je nodig:

  • Een basis vorm,

  • Droge carbon matten, deze heb ik gebruikt,

  • Schaar,

  • Bescherming; mondkapje, handschoenen, beschermbril,

  • Epoxy,
    Bij wat grotere projecten is een langere werktijd, bijvoorbeeld twee uur, fijn. Als het een kleiner project is kan een kortere werktijd ook. Ik heb voor de elementen van mijn hovercraft deze gebruikt.

  • Vacuümmachine.


De stappen voor wet layup:

  1. Maak een basis. Een mal waar omheen je het carbon vastzet.
    Dit kan uit bijvoorbeeld schuim of een 3D geprint object.

  2. Bij een zachte basis, kern, kan je deze eerst alvast insmeren met een laag epoxy met glasvezel weefsel om dit te versterken mocht je het vacuüm gaan trekken aan het eind.

  3. Als het nodig is kan je het basis product, na het drogen van de epoxy, een beetje bijschuren.

  4. Knip de droge carbon matten op maat.
    Tip: Knip de matten zo dat de weefselrichting verschilt per mat. Hier kom ik bij punt 6 op terug.
    Trek dichte kleding aan om te voorkomen dat de vezels overal op je huid terecht komen, dit kan namelijk gaan irriteren.

  5. Maak nu de epoxy klaar, zoals beschreven op de verpakking. De langere werktijd heb je nodig om alles goed te kunnen lamineren voordat het de vacuümzak in gaat.

  6. Nu is het een kwestie van stapelen.
    Laagje epoxy op de basis, laagje carbon erop, epoxy hierop, carbon, epoxy. etc. Leg zo’n 3 lagen carbon aan alle kanten van het object, druk de matten goed aan. Eindig met een laag epoxy.
    Carbon is vooral sterk in de trekrichting van de vezels, in het geval van de matten is dat van voor naar achter en van links naar rechts. Om het object in de schuine richting ook stijf te maken kan je dus matten schuin op de weefsel knippen zodat de vezels schuin op de andere matten liggen en hiermee dus de trekkracht ook in die richting verstevigen.

  7. Leg als laatste een laagje peel ply over de epoxy heen. Dit maakt dat de vacuüm zak niet vast komt te zitten en ook geen lelijke afdrukken achter laat in je object.
    Dit doek, peel ply, hecht niet aan de epoxy en trek je er aan het eind zo weer af.

  8. Leg nu je opject in de vacuümzak en trek het geheel vacuüm. Dit zorgt ervoor dat het geheel netjes strak tegen de basis aan wordt getrokken en het op de goede vorm hard wordt.

  9. Laat dit goed uitharden.

  10. Vervolgens kan je het object uit de zak halen en trek je de peel ply er zo af.

  11. Werk eventuele randen bij.

  12. Nu rest alleen de afwerking nog. Eventueel glad schuren en als laatste voor een glimmende finisch een laag transparante epoxy gelcoat eroverheen.

 

Bij objecten waar minder rare vormen aan zitten is vacuüm trekken minder van belang, zorg dan wel dat de matten extra goed aangeduwd zijn tegen het object. Dit zie je in de rechter video onderaan.

In mijn
video over de upgrade van mijn rupsband skateboard vertel ik vanaf 6.08 over de spatborden die met een ‘nieuwe’ manier van carbon bewerken gemaakt zijn. Je hebt namelijk meerdere manieren van carbon bewerken. Bijvoorbeeld zoals hierboven staat uitgelegd het wet layup systeem, één mal of een basis object en hieromheen de carbon en dan vacuüm trekken.
Je hebt ook nog een andere manier, een twee delige mal en dan met
vacuüm infusie de epoxy er doorheen trekken.
Maar wat doe je als je geen vacuüm pomp hebt? Ik had in dit geval een tweedelige mal gemaakt (ingesmeerd met lossingsmiddel), de lagen carbon en epoxy er tussen gedaan en
lijmklemmen erop gezet. Dit ging ook goed!
Geef dus niet zomaar op, wees creatief!

 

Pas op!

  • De vezels komen overal. Pak jezelf dus goed in anders gaan deze vezels overal irriteren en jeuken.

  • Bij zagen en knippen in carbon draag een mondkapje. Je wil deze vezels niet in je longen krijgen!

  • De vezels geleiden ook elektriciteit. Je wil absoluut niet dat deze vezels in je laptop of in een motor komen. Houd deze dingen dus uit te buurt! Als je gaat knippen gaan deze vezels namelijk door de lucht dwarrelen.

  • Ook voor epoxy is bescherming nodig. Dit wil je niet of je huid of in je ogen krijgen. Maar dit wil je ook niet inademen, neem dus een mondkapje met filter.

 

Zien hoe je carbon toepast?

Hieronder heb ik twee video’s toegevoegd waar ik carbon toepas.

In de linker video maak ik een longboard met carbon en epoxy. In de rechtervideo versterk ik een kunststof object.