Nowoczesne blanki - how it's made?

/ 17 komentarzy

Wracając pamięcią do czasów kiedy rozpoczynałem swoją przygodę z wędkarstwem w roku 1999 przypominam sobie ciężkie, grube blanki najbardziej popularnych wtedy wędek wykonanych z kompozytu na bazie włókna szklanego i żywic epoksydowych. Był to także okres, w którym coraz częściej nad wodą można było spotkać kolegów po fachu z „węglówkami”. Tak naprawdę, nie wielu wędkarzy wiedziało co to ten „węgiel” tak naprawdę jest. Pomimo tej niewiedzy, wszyscy jednak dostrzegali niewątpliwe zalety kijów wykonanych z tego materiału takie jak np.: niska waga, duża wytrzymałość, czy sztywność nieosiągalna dla wędzisk szklanych. Ja sam, dopiero na studiach (jestem absolwentem inżynierii materiałowej) zrozumiałem czemu kompozyty węglowe są dla nas wędkarzy niezastąpione i usystematyzowałem swoją wiedzę nt. rodzajów włókien węglowych i korzyści płynących z ich zastosowań. W swoim artykule chciałbym przedstawić wam trochę zagadnień związanych z kompozytami węglowymi, z których konstruuje się blanki, a także wytłumaczyć o co chodzi w tych ich wysokich „modułach”. A więc zaczynamy!
1. Czym jest „moduł” materiału?
Popularne określenie „moduł” materiału odnosi się do pewnej wielkości opisującej własności sprężyste materiału zwanej modułem Younga (MY). Dla przykładu MY stali wynosi 210 (GPa), a np. betonu ok. 27 (GPA), co to jednak oznacza? Wyobraźmy sobie, że identyczne klocki wykonane ze stali i betonu zaczynamy zginać, aż do ich pękniecia… W przypadku stali zaobserwujemy najpierw pewne odkształcenie, a dopiero później pęknięcie, natomiast kostka wykonana z betonu pęknie praktycznie nie wykazując wcześniej odkształcenia. Dzieje się tak ponieważ stal posiada wyższą wartość MY, która oznacza jej wyższą zdolność do sprężystego odkształcania się pod wpływem obciążenia. A więc podsumowując: „IM WYŻSZY MODUŁ YOUNGA TYM MATERIAŁ POSIADA WYŻSZĄ ZDOLNOŚĆ DO ODKSZTAŁCENIA SPRĘŻYSTEGO POD WPŁYWEM OBCIĄŻENIA”
2. Włókna węglowe w naszych blankach.
Czytając katalogi producentów wędzisk często spotykamy opisy w stylu: „włókna węglowe o najwyższym module”, czy np. „najwyższy moduł na rynku!”. Zastanówmy się teraz nad tym. Włókna węglowe można sklasyfikować na kilka podstawowych grup, mianowicie:
- HM – (high modulus) włókna węglowe wysoko- modułowe, MY > 300 GPa
- IM – (intermediate modulus) włókna węglowe średnio- modułowe MY = 100 - 300 GPa
- LM – (low modulus) włókna węglowe nisko- modułowe MY < 100 GPa
- HS – (high stenght) włókna węglowe wysokowytrzymałem, posiadające stosunkowo niski MY ale bardzo dużą wytrzymałość na rozciąganie (oploty wzmacniające blanki)
Na pewno sami spostrzegliście, że wędki opisywane często jako „wysokomodułowe” wykonane są z węgla IM (np. IM8). Rzeczywiście materiał posiada wysoki moduł sprężystości, ale z punktu widzenia włókien węglowych to tylko „średnie możliwości”. Cyfry, które znajdują się przy określeniu materiału to zwykle oznaczenie producenta, nie sugeruje odczytywać z nich czegokolwiek.

3. Blank to nie tylko włókna węglowe!
Nasze blanki to nie tylko włókna węglowe – to kompozyty, w których „gliną” łączącą wszystko są różnego rodzaju żywice, zwykle epoksydowe. Najprościej mówiąc, kompozyt to taki materiał, którego składniki w wyniku wzajemnego połączenia nadają mu określone własności. Dlatego blank wykonany ze średnio-modułowego wł. węglowego nie będzie zginał się jak stal. Włókna węglowe produkowane są w postaci „nitek”, które w następnym etapie łączy się tworząc maty o różnego rodzaju splocie. Jest to nic innego jak tkanina (nie da się na to łapać ryb). Dlatego też, materiałem nośnym są żywice, a włókna węglowe odpowiedzialne są za przenoszenie obciążeń. Oczywiście istnieje wiele rozwiązać materiałowych w blankach takich jak budowa warstwowa z różnego rodzaju włókien, oploty wzmacniające itp. Nie jest to jednak bez znaczenia, ponieważ włókna węglowe najskuteczniej przenoszą obciążenia w kierunku równoległym do osi włókna – o ile przy ugięciu sprawa jest prosta (włókna na zewnętrzu łuku są rozciągane), to np. przy skręcaniu blanku większość obciążeń skręcająch przenoszona jest przez oploty wzmacniające, ponieważ wtedy siły skręcające są styczne do oplotu.
Kiedy zostanie opracowany już kompozyt można dla niego jako całości wyznaczyć moduł Younga, tak samo jak dla pojedynczego włókna węglowego. MY jest jedną z podstawowych danych materiałowych wykorzystywanych przy wszelkiego typu projektowaniu. Ówcześnie projektowanie to bazuje na komputerowym modelowaniu 3D oraz złożonych analizach numerycznych. Dzięki temu producenci stosunkowo niewielkim kosztem są w stanie stworzyć blanki o pożądanych własnościach. Ostatnimi czasy głośno było o szybkich, smukłych blankach charakteryzujących się grubą ścianką myślę, że powstały one w ten właśnie sposób.
Reasumując, fakt jest taki, że nasze nowoczesne wędki to naprawdę zaawansowane przyrządy, które pozwalają nam pewnie holować ryby i dają nam ogromną frajdę ze spędzania czasu nad wodą. Mam nadzieje, że powyższy artykuł nieco usystematyzuje waszą wiedzę o sprzęcie, oraz pomoże przy robieniu zakupów w przyszłości. W razie pytań piszcie, postaram się odpowiedzieć na każde pytanie. Do zobaczenia nad wodą!

 


4.7
Oceń
(41 głosów)

 

Nowoczesne blanki - how it's made? - opinie i komentarze

mariusz1236543mariusz1236543
0
Gratuluję. Artykuł ciekawy,pouczający i dający  wiedzę o tym co trzymamy w ręku nie zawsze wiedząc z czego jest to dokładnie zrobione.Pozdrawiam. (2012-01-23 20:31)
użytkownik37642użytkownik37642
0
Bardzo potrzebne i przydatne informacje*****Pozdro.
(2012-01-25 12:03)
ChomikusChomikus
0
Ciekawy i pouczający artykuł , od początku do końca, bardzo fajnie się go czyta :)
Zostawiam  *****
Pozdrawiam
(2012-01-25 14:43)
kostekmarkostekmar
0
Oczywiście, że bardzo ciekawy. Przyłączam się do opinii poprzedników. Informacje bardzo ciekawe i przydatne. No to całkiem niezłe sprzęty używamy do połowu rybek. Pozdrawiam.
(2012-01-25 20:09)
FarelFarel
0
Koledz, MY betonu i stali w pkt. 1 są podane w GPa. Być może jednostka nie pojawiła się dlatego, że wpisałem ją w nawiasach kwadratowych (jak to zwykle podaje się jednostki)... Za niejasność przepraszam.
Ponadto jeśli wyrazicie chęć zgłębienia tematu jeszcze głębiej (artykuł jest dosyć pobieżny) napisze część drugą i wtedy poruszymy szczegóły:)
Pozdrawiam! RŁ.
(2012-01-26 23:06)
Ajwory13Ajwory13
0
Świetny artykuł po jego przeczytaniu stałem się mądrzejszy o wiedzę którą tu zamieściłeś. Zdecydowane *****  (2012-02-04 18:53)
Irek Irek
0
Bardzo ciekawy artykuł. Z dużą niecierpliwością czekam na drugą część, jeżeli możliwe było by opisanie takiego materiału jak kevlar, o którym co raz częściej się słyszy, na pewno pomogło by to niejednemu w podjęciu decyzji o zakupie wędki z oplotem kevlarowym. Za wpis *****
(2012-02-05 15:38)
ryukon1975ryukon1975
0
Wszystko oczywiście fajne ciekawe i mądre.Niestety producenci w tej nowoczesności zagubili się tylko po to by wyciągać kasę od wędkarzy.Najbardziej szkoda mi młodych wędkarzy których spotykam nad wodą.Patrzą na moje wędki i ryby i zawsze podstawowym powodem jaki podają że im poszło gorzej niż mi jest to że mają gorsze (czyt.tańsze wędki). Dodam że moim wędkom jeszcze daleko do górnych półek.:) 5***** (2012-02-11 18:10)
ZanderHunterZanderHunter
0
Za artykuł ***** a wiadomo że nie wędka łowi tylko wędkarz:) (2012-02-27 17:06)
sdr21sdr21
0
Artykuł na 5 czlowiek sie uczy całe życie (2012-03-04 16:41)
sdr21sdr21
0
Artykuł na 5 czlowiek sie uczy całe życie (2012-03-04 16:46)
Esox_lucius1988Esox_lucius1988
0
Nie no gdybym mógł dałbym 6;) artykuł rewelka, bardzo pomocny przy wszelkich ogledzinach sprzetu. daje ***** (2012-07-03 12:34)
camelotcamelot
0
Naprawdę miło czytać taki tekst, który jest oparty na rzetelnej wiedzy ! Dziękuję ! - Bardzo chętnie przeczytam następny artykuł ! Pozdrawiam serdecznie ! (2012-09-27 11:28)
maverick314maverick314
0
Bardzo fajny artykuł ode mnie 5 Pozdrawiam (2012-10-12 22:26)
piotr-strzalkowpiotr-strzalkow
0
Łopatologicznie tłumaczenie inżynieryjnego tematu. Brawo! ***** (2012-10-31 17:11)
Gar4fieldGar4field
0
Moduł Younga jest hipotetycznym naprężeniem, które wystąpiłoby przy dwukrotnym wydłużeniu próbki materiału, przy założeniu, że jej przekrój nie ulegnie zmianie (założenie to spełnione jest dla hipotetycznego materiału o współczynniku Poissona ). Tyle za wikipedią. Generalnie czym wiekszy moduł younga tym trudniej rozciągnąć próbkę. Nasze wędki to rury. Włókna w naszych wędkach, co ciekawe pracują tylko na rozciąganie lub sciskanie, Bo w warstwie zewnętrznej tak to wygląda. I tutaj przydałby się rysunek rozkładu naprężeń zginających. W każdym bądź razie, czym większy moduł younga, tym trudniej rozciągnąć pojedyncze włówkno, tym większa sztywność wędki przy tej samej masie. Wzór na wydłużenie to prawo Hooke'a We wzorze tym jest stała K, stała K to nic innego niż 1/moduł younga. W zalezności od tego ile nam się rozciagnie włókno zewnętrzne, tyle nam się ugnie wędka. Do tych rozwazań dodajmy jeszcze coś takiego jak wskaźnik wytrzymałości na zginanie. Zależy od geometrii. Generalnie sztywność możemy uzyskać na dwóch drogach: zwiekszając moduł Younga lub zwiększając średnicę blanku. Jak zwiększamy średnicę rośnie nam masa. Dlatego cienkościenne blanki, smukłe muszą mieć duży moduł younga. Organoloetycznie jak widzimy cienki blank i nie gnie sie przy wymachach jest nieźle. Wysoki moduł younga włókien dodatkowo doskonale przenosi drgania, a więc dobrze sygnalizuje brania. To akurat fajnie sprawdza się telefonem komórkowym z włączoną wibracją. Artykuł fajny ale posiadał skrót myslowy. Moduł younga odnosi sie do rozciągania lub ściskania. Żeby odnieść do zginania, trzeba uwzględnić kilka wzorów po drodze i założeń. Sztywność zależy od modułu younga i geometrii reprezentowanej przez Wskaźnik wytrzymałości na zginanie, a ten zależy od geometrycznego momentu bezwładności i odległości włókien od osi, a więc od średnicy blanku. (2012-11-08 09:08)
FarelFarel
0
kol. Gar4field, w komentarzu, który napisałem pod artykułem napisałem, że artykuł jest dosyć pobieżny i w przypadku, kiedy koledzy wędkarze zasygnalizują chęć zgłębienia szczegółów napisze drugą część. Celowo nie wchodziłem w rzeczy, o których piszesz ponieważ mogłyby one jedynie przynudzić. Interpretacja modułu Younga z wikipedii jest moim zdaniem czystą teorią, której chciałem uniknąć. Zresztą jak całej historii o prawie Hooke'a i tego typach pojęciach związanych. Piszesz, że artykuł jest skrótem myślowym - masz racje, bo miał nakreślić pewien obraz, a nie prowokować do rozwiązywania zadań. Myśle, że w większości przypadków ten, kto nie jest mechanikiem nawet nie przeczytał Twojego komentarza do końca. Trochę wyszedłeś przed szereg (bez obrazy). Z Wędkarskimi (i pewnie inżynierskimi) pozdrowieniami, Farel. (2012-11-08 18:05)

skomentuj ten artykuł