الیاف کربن نوعی ماده سبک، بسیار مقاوم و دارای خواص مکانیکی بالاست که از کربن خالص تولید می شوند. این الیاف با داشتن استحکام کششی بالا، مقاومت عالی در برابر حرارت و خوردگی و وزن کم، در صنایع پیشرفته‌ای مانند هوافضا، خودروسازی، تجهیزات ورزشی و ساخت قطعات پزشکی کاربرد دارند. خواص منحصر به‌فرد الیاف کربن، آن‌ها را به یکی از مهم‌ترین مواد قرن تبدیل کرده است.

با توجه به کاربرد گسترده الیاف کربن در صنایع مختلف، شرکت ماشین آلات نساجی وانلی (Wanli) چین در سال 2023 شرکت تجهیزات هوشمند الیاف کربن وانلی ژجیانگ (Zhejiang Wanli Carbon Fiber Equipment) را به عنوان شرکت زیرمجموعه اش تأسیس نمود. ماشین آلات تولیدی این شرکت عبارتند از:

•    خط تولید الیاف کربن
•    ماشین آلات پیش آغشته سازی و آهارزنی
•    دستگاه وایندر الیاف کربن
•    ماشین آلات بافندگی الیاف کربن
•    دستگاه بافندگی حلقوی چند محوره
•    خط تولید پالتروژن ورق کامپوزیت الیاف کربن
•    دستگاه های شکل دهی و قالب گیری الیاف کربن

نساج یار به عنوان نماینده فروش شرکت وانلی آماده ارائه خدمات مشاوره در زمینه الیاف کربن و خریداری دستگاه های مربوطه با مناسب ترین قیمت می باشد. در صورت تمایل از طریق راه های ارتباطی مندرج بر روی سایت اقدام فرمایید.

الیاف کربن به دلیل ویژگی‌های خاصشان از جمله وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف‌پذیری، کاربردهای گسترده‌ای در تجهیزات ورزشی دارند. 

1.    دوچرخه‌سواری:
o    ساخت بدنه دوچرخه‌های حرفه‌ای و مسابقه‌ای
o    چرخ‌ها، زین و دسته‌ها

2.    اتومبیل‌رانی، موتورسیکلت‌رانی:
o    بدنه سبک و مقاوم خودروهای مسابقه‌ای
o    اجزای داخلی به منظور کاهش وزن و افزایش سرعت

3.    تنیس، بدمینتون و اسکواش:
o    ساخت راکت‌ با هدف کاهش وزن و افزایش کنترل ضربه

4.    گلف:
o    ساخت دسته چوب‌های گلف جهت افزایش دقت و کنترل بهتر

5.    اسکی و اسنوبرد:
o    استفاده در ساخت تخته‌های اسکی و اسنوبرد به منظور افزایش پایداری و کاهش وزن آنها

6.    قایقرانی و ورزش‌های آبی:
o    ساخت پاروها، قایق‌ها و تجهیزات سبک و مقاوم

7.    دو و میدانی:
o    نیزه‌های مورد استفاده در رشته پرتاب نیزه از الیاف کربن برای افزایش فاصله پرتاب
o    کفش‌های مخصوص با زیره تقویت‌شده

8.    فوتبال آمریکایی و هاکی:
o    ساخت کلاه‌ها، محافظ‌ها و چوب‌های هاکی

در ادامه به کاربرد کامپوزیت الیاف کربن در تولید راکت بدمینتون خواهیم پرداخت.

استفاده از کامپوزیت الیاف کربن (carbon fiber composite) در ورزش بدمینتون

راکت‌های بدمینتون اولیه از چوب یک تکه تولید می‌شدند؛ اما با پیشرفت تکنولوژی در زمینه ساخت راکت‌های تنیس، استفاده از چوب‌های چندلایه نیز در ساخت راکت‌های بدمینتون رواج یافت. از دهه ۱۹۶۰ میلادی، از فلزاتی مانند آلومینیوم و فولاد در ساخت راکت‌ها استفاده گردید؛ آلومینیوم برای ساخت سر راکت و فولاد برای دسته آن به کار می رفت.

فشارهای زیادی که در حین بازی به محل اتصال سری راکت و دسته  وارد می شود و این مسئله باعث می شد که راکت ها از این نقطه شکسته شوند. در سال ۱۹۶۸، شرکت یونکس (Yonex) مفهوم اتصال Tشکل (T-joint) را به بازار معرفی کرد؛ شرکت مزبور در این طراحی، عنصر سوم T  شکل از جنس فولاد با استحکام بالا را جهت اتصال سری راکت به دسته مورد استفاده قرار داد. در سال ۱۹۷۸، یونکس برای اولین بار راکت بدمینتون را از جنس مواد کامپوزیتی الیاف کربن در ژاپن تولید کرد و آن را با نام Carbonex 8 B-8500B1 به بازار عرضه نمود. وزن این راکت کمتر از ۱۰۰ گرم بود. از آن زمان تاکنون، اکثر راکت‌های حرفه‌ای و مسابقه ای بدمینتون از کامپوزیت الیاف کربن ساخته می‌شوند؛ ولیکن راکت‌های ارزان‌قیمت و تفریحی همچنان از آلومینیوم و فولاد تولید می شوند.

شکل: نخستین راکت بدمینتون از جنس الیاف کربن در سال 1978 تولید شد

روش تولید راکت بدمینتون با کامپوزیت الیاف کربن (CFRP) مشابه با مراحل تولید راکت تنیس است، اما تفاوت‌های قابل توجهی نیز دارد. دسته ی راکت توخالی بوده و مشابه با چارچوب راکت تنیس ساخته می‌شود، با این تفاوت که صاف بوده و سطح مقطع دایره ای شکل بسیار کوچکتری دارد. ولی سری راکت توخالی نیست، بلکه به‌صورت توپر ساخته می‌شود. این قسمت از الیاف کربن پیش‌آغشته‌ (pre-preg) ساخته می شود. به این منظور الیاف چندلا و  فشرده شده و سپس قالب گیری می شوند. در ادامه، سری راکت و دسته  (پیش پخت شده) از طریق یک اتصال T شکل از جنس CFRP به یکدیگر متصل می‌شوند. در این فرآیند، دو راستای افقی اتصال T انتهای سری و قسمت عمودی آن درون دسته توخالی راکت قرار می‌گیرد و پس از آن، کل مجموعه راکت در قالب تحت عملیات پخت نهایی قرار می‌گیرد.

جدیدترین پیشرفت‌ها در راکت‌های بدمینتون با استفاده از کامپوزیت الیاف کربن

ویژگی‌هایی مانند انعطاف‌پذیری، وزن و نقطه تعادل (balance point) (یعنی سرسنگین (head-heavy)  یا سرسبک بودن (head-light) راکت های بدمینتون را از یکدیگر متمایز می سازند. از چند طریق می توان این ویژگی‌ها را بهینه نمود:

 •    تغییر نوع الیاف به‌کاررفته از (الیاف کربن با استحکام بالا تا الیاف کربن با مدول فوق‌العاده زیاد)
•    جهت‌گیری و لایه بندی (layering)الیاف
•    اصلاح قالب راکت به‌منظور بهینه‌سازی مقطع عرضی سر راکت

این موارد به افزایش مقاومت راکت در برابر فشارهای زیاد و کاهش نیروی درگ آیرودینامیکی (aerodynamic drag) در زمان ضربه زدن کمک می کند.

توضیح: درگ یا پسار (گاهی اوقات مقاومت سیال نامیده می‌شود) نیروی کندکننده یا بازدارنده ای است که در هنگام حرکت جسم در یک سیال، موازی مسیر و مخالف جهت حرکت جسم، بر آن اثر کند.

تولیدکنندگان برتر  راکت‌های کامپوزیت الیاف کربن عبارتند از

•    Yonex
•    Victor
•    Carlton
•    FZ Forza
•    Dunlop
•    Li Ning

این شرکت ها توانسته اند عملکرد راکت‌های بدمینتون را با ترکیب نمودن انواع مختلف مواد لیفی به شکل موثرتری ارتقاء دهند.  بطور مثال شرکت Yonex  راکت Nanoflare 800 Pro را با استفاده از ترکیب الیاف کربن با سختی بالای Toray M40X و الیاف پلی‌اتیلن با وزن مولکولی فوق‌العاده بالا  تولید نموده و از این طریق توانسته است ویژگی های جذب ضربه، واکنش ارتجاعی را بهبود بخشیده و لرزش راکت در هنگام ضربه زدن را کاهش دهد. این شرکت را یا کت Carbonex 8000 را از ترکیب کامپوزیت الیاف کربن با مش تیتانیوم (titanium mesh) یا نانو تیوب کربنی (carbon nanotubes) تولید نموده است. هدف از  تولید این راکت ایجاد ضربات پایدارتر بوده است.

علاوه بر این کامپوزیت الیاف کربن به غیر از راکت کاربرد دیگری نیز در ورزش بدمینتون پیدا کرده است. شرکت ویکتور (the Victor company) توپ بدمینتون کربن سونیک (CarbonSonic shuttlecock) را به بازار عرضه نموده است که از فوم تقویت شده با CFRP تولید شده اند. به این صورت توانسته وزن توپ را کاهش داده و دوام آن را افزایش دهد.

شکل : تقویت راکت و توپ بدمینتون با استفاده از کامپوزیت الیاف کربن
                                             

از زمان حضور بدمینتون در پارالمپیک 2021 توکیو، در مسابقات بدمینتون عادی و با ویلچر از راکت های تولید شده از الیاف کربن استفاده شد. علی الخصوص در مورد ورزشکارانی که از ویلچر استفاده می کنند، ساختار ویلچر پیچیده است. سازه اصلی چرخ ها از میله های جوش خورده آلومینیم یا منیزیم تولید می شوند. در ساخت چرخ ها و نشیمن ویلچرها نیز از کامپوزیت الیاف کربن استفاده شده است که باعث کاهش وزن و بهبود قابلیت حرکتی آن می گردد.

شکل: راکت های بدمینتون و ویلچر از جنس کامپوزیت الیاف کربن در مسابقات بدمینتون پارالمپیک استفاده شدند
 

                                                     

کلمات کلیدی: الیاف کربن   ماشین آلات الیاف کربن   وایندر الیاف کربن   پالتروژن الیاف کربن    بافندگی الیاف کربن   قالب گیری الیاف کربن   کامپوزیت الیاف کربن   وانلی تولیدکننده ماشین آلات ریسندگی و بافندگی   وانلی تولیدکننده ماشین آلات الیاف کربن   نساج یار نماینده وانلی  کاربردهای الیاف کربن

♦ منابع مرتبط :

www.wanlitex.com►

fa.wikipedia.org►

♦ لینک اشتراک گذاری :

B2n.ir/nassajyar1656►

♦ مطالب پیشنهادی :

 - خدمات واردات و صادرات نساج یار

 -نصب و راه اندازی اولین دستگاه بسته بندی اتوماتیک بوبین نخ در شرکت صنایع نساجی ایرانیان مهر سپاهان

.

لطفاً ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.