Hồ sơ ép đùn

Do đường kính sợi tương đối mỏng hơn nên sợi carbon nặng khoảng một nửa so với sợi thủy tinh. Tuy nhiên, sự khác biệt này có thể không đáng kể khi so sánh các mảnh sợi thủy tinh ép đùn và sợi carbon ép đùn tương đương, vì nhựa bổ sung một lượng lớn đáng kể, thường nặng hơn bản thân sợi trong cả hai trường hợp.
Sợi carbon cũng thể hiện độ bền sợi lớn hơn sợi thủy tinh. Tuy nhiên, cũng như sự khác biệt về trọng lượng, bản thân sự khác biệt về sức mạnh này không nhất thiết là một yếu tố quan trọng.
Ví dụ, sợi carbon có độ bền sợi là 4127, trong khi loại sợi thủy tinh được gọi là E Glass có độ bền sợi là 3450 - thấp hơn khoảng 16%.
Tuy nhiên, sự khác biệt giữa hai vật liệu sẽ được chú ý khi bạn xem xét các yếu tố này song song. Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng thể hiện mức độ bền của từng vật liệu so với trọng lượng của nó.
Kính E có độ bền trên trọng lượng là 564, trong khi sợi carbon có độ bền trên trọng lượng là 1013 - gần gấp đôi.
Độ bền cao so với trọng lượng này có nghĩa là các nhà sản xuất cần sử dụng ít sợi carbon hơn khi ép đùn một sản phẩm nhất định. Kết quả là, các sản phẩm sợi carbon ép đùn thường có thể có mặt cắt mỏng hơn đáng kể.
Đây là lúc việc giảm trọng lượng thực sự phát huy tác dụng, vì sẽ cần sử dụng ít nhựa hơn.

Ngoài việc bền hơn sợi thủy tinh, sợi carbon còn cứng hơn. Độ cứng bổ sung này có thể tỏ ra rất hữu ích, cho phép các nhà sản xuất đáp ứng nhu cầu về độ cứng chính xác hơn nhiều.
Ví dụ, các mô-đun theo dõi silicon bên trong Máy Va chạm Hadron Lớn của CERN yêu cầu một độ cứng mà chỉ có máy ép đùn sợi carbon mới có thể cung cấp.
Tuy nhiên, độ cứng tăng lên này không nhất thiết có nghĩa là sợi carbon là lựa chọn tốt hơn cho mọi ứng dụng.
Sợi thủy tinh với tính chất tương đối dẻo dai là sự lựa chọn tốt hơn nhiều cho các ứng dụng đòi hỏi các mẫu có độ uốn cao. Cửa sổ uốn cong nhỏ bằng sợi carbon có thể ngăn cản việc sử dụng nó cho các ứng dụng như vậy.
Cũng giống như mối quan hệ giữa trọng lượng và độ bền, độ cứng của vật liệu ép đùn ảnh hưởng đến độ bền lâu dài của nó.
Sợi thủy tinh thường được coi là cứng hơn sợi carbon, vì tính chất linh hoạt hơn của nó cho phép nó chịu được áp lực và lạm dụng thể chất dễ dàng hơn.
Sợi carbon tuy bền hơn nhưng thường có điểm đứt thấp hơn nên dễ bị hư hỏng theo thời gian.

So với các vật liệu như thép và nhôm, sợi thủy tinh có hệ số giãn nở nhiệt tương đối nhỏ - nghĩa là nó sẽ không lớn hơn đáng kể do thay đổi nhiệt độ.
Điều đó có nghĩa là, nếu tiếp xúc với các biến thể đủ lớn - hoặc nếu dung sai đặc biệt chặt chẽ - thì ép đùn sợi thủy tinh có thể không phải là lựa chọn phù hợp.
Sợi carbon có một đặc tính đáng chú ý về mặt này: nó thực sự có hệ số giãn nở nhiệt âm. Kết quả là sợi carbon giãn nở khi nhiệt độ giảm.
Xu hướng này đối trọng một cách hiệu quả với thực tế là ma trận nhựa được sử dụng để liên kết các sợi với nhau có hệ số dương, về cơ bản dẫn đến hệ số tổng thể gần như trung tính.

Lợi thế về mặt chi phí rõ ràng thuộc về sợi thủy tinh. Sản xuất sợi carbon dài là một quá trình tốn nhiều thời gian và khó khăn hơn, điều này đương nhiên làm cho sợi carbon đắt hơn.
Tương tự như vậy, phạm vi sử dụng rộng rãi hơn của sợi thủy tinh - bao gồm cả các sản phẩm không nhô ra - giúp đảm bảo rằng mức giá của nó vẫn cạnh tranh hơn nhiều.
Cuối cùng, cả sợi thủy tinh và sợi carbon ép đùn đều thể hiện những đặc tính độc đáo và không có loại nào là người chiến thắng rõ ràng cho tất cả các ứng dụng.
Thay vào đó, bạn phải xem xét cẩn thận nhu cầu và thông số của một sản phẩm nhất định để chọn ra chất liệu phù hợp nhất với nhu cầu của mình.