ŠAVŠ Studie 2019

žení jako pevné látky, která se skládá nejméně ze dvou fází (umělé i přírodní). Poslední požadavky na kompozity se týkají homogenity rozložení jednotlivých fází. Z hlediska vlastního složení musí kompozit vždy obsahovat alespoň jednu fázi, která slouží jako pojivo (zajišťuje soudržnost kompozitu) a nazývá se matrice. Základní typy matric jsou kovové (MMC – Metal Matrix Composites), keramické (CMC – Ceramic Matrix Composites) a plastové matrice (PMC – Polymer Matrix Composites). Další fází, která by měla být v základní matrici rozptýlena co nejvíce rovnoměrně, jsou tzv. disperze. Podle fáze disperze se kompozity dělí na kompozity prvního (pevná dis- perze), druhého (kapalná disperze) a třetího (plynná disperze) druhu. Velkou výhodou je pak možnost tyto disperze různě orientovat a např. také skládat do jednotlivých vrstev. Nejdůležitější pro strojírenský průmysl jsou kompozity prvního druhu, kdy dis- perze mohou být ve tvaru částic, vláken nebo desek. Pro automobilový průmysl jsou pak nejzajímavější plastové matrice (epoxidové nebo např. polyamidové) s pevnou disperzí ve tvaru vláken. Zejména s ohledem na hustotu (opět v rámci úspory hmotnosti karose- rie) a pevnostní charakteristiky (viz Tab. 8.6) pak v současné době zažívají velký rozvoj uhlíková vlákna. Tento kompozit se pak někdy zkráceně nazývá jako karbon (z ang. carbon fibre ). Nevýhodou uhlíkových vláken, která brání jejich mnohem širšímu využití v rámci karoserie automobilu, je jejich cena a obtížné opravy poškozených dílů. Z uve- deného důvodu existuje v současném automobilovém průmyslu velká snaha o podporu vývoje zpracovatelských technologií, které sníží pořizovací náklady uhlíkových vláken. Tab. 8.6: Porovnání materiálových vlastností vybraných vláken a oceli Materiál (vlákna) Ocel Skleněná vlákna Uhlíková vlákna Kevlarová vlákna Hustota ρ [kg/m 3 ] 7870 2500 1500-2100 1500 Mez pevnosti R m [MPa] 300-2000 2100 3500-6500 3600 Zdroj: Davies, 2012 Příklady využití kompozitních materiálů v konstrukci automobilu Kompozitní materiály se stále častěji využívají jak pro mechanické, tak strukturní a povrchové části automobilů. Důvodem je snaha automobilových výrobců snížit hmot- nost jednotlivých komponent a dosáhnout kompaktních rozměrů u jednotlivých dílů. Tento přístup ve svém důsledku vede ke snižování emisí CO 2 , které jsou stále více sle- dovány. Do budoucna se tento trend vzhledem k přísnějším limitům a sankcím za jejich porušení ještě posílí. Příkladů využití kompozitních materiálů v konstrukci vozidel lze již nyní nalézt celou řadu. Zmínit lze například využití kompozitního materiálu pro výrobu pruži- ny namísto standardního řešení v podobě ocelového vinutého drátu. Uvedené řešení umožňuje jednak snížit hmotnost v řádu kilogramů při zachování potřebné pevnosti a odolnosti dílu. Aplikací pružin z kompozitního materiálu lze snížit neodpružené hmo- ty a dosáhnout tak většího komfortu pérování, dobré vedení stopy a nižší míry vibra-

331