В. Яценко - Твой первый квадрокоптер: теория и практика

Внимание!

В силу своих электрических свойств и физической структуры листовой карбон в некоторых случаях способен полностью заблокировать работу приемника GPS, если его антенна расположена ближе, чем 2–2,5 см от поверхности карбона. При использовании карбоновых рам или деталей приемник GPS должен быть вынесен вверх на штанге или стойках высотой не менее 3 см.

• Карбоновые трубкиизготавливаются либо накручиванием нескольких слоев карбоновой ткани на оправку с пропиткой смолой, либо экструзией полимерной массы с наполнителем из карбоновых волокон. Это очень хороший материал для изготовления лучей рамы либо сборной трубчатой рамы целиком. Но у него есть серьезный недостаток: карбоновым трубкам, особенно изготовленным из навитой ткани, присуща склонность к резко выраженным пикам резонанса на частотах вибрации.

• Экструдированные профили(pulltruded carbon) изготавливаются экструзией полимерной массы с наполнителем из карбоновых волокон через профильную фильеру. Это могут быть круглые, квадратные или прямоугольные прутки, трубчатые профили. Материал различается по длине и ориентации карбоновых волокон. Дешевые материалы изготавливаются с наполнителем из коротких, хаотично ориентированных, карбоновых волокон. Как правило, это профили относительно большого сечения. Более дорогие и прочные профили содержат длинные волокна, ориентированные вдоль профиля.

При изготовлении коптеров популярны трубчатые профили комбинированного сечения (рис. 4.3): квадратные снаружи, но с круглым отверстием внутри (square tube). Такие профили сочетают высокую удельную прочность круглой трубки и удобство монтажа квадратного профиля.

Рис. 4.3. Карбоновый профиль комбинированного сечения

Дело в том, что при изготовлении лучей из круглой трубки для крепления моторов и стыковки с рамой приходится применять специальные хомуты и кронштейны, а для квадратного профиля они не нужны.

• Карбоновые сэндвичисостоят из двух наружных слоев карбоновой ткани, наклеенных полиэфирным клеем на тонкую листовую бальзу. Как правило, изготавливаются самостоятельно и применяются при строительстве малогабаритных сверхлегких конструкций. Обладают уникальным соотношением удельного веса и прочности.

• Алюминиевые сэндвичи— материал, применяемый в рекламном производстве и при облицовке фасадов зданий. Два слоя алюминиевой фольги, толщиной 0,3 мм каждый, наклеены на листовой пластик. Очень хорошо обрабатывается на станке с ЧПУ и вручную. Но обладает большим удельным весом и низким отношением прочности к весу. Поэтому не рекомендуется для изготовления летающих конструкций.

• Смешанные материалы— китайская новация, направленная на снижение себестоимости и цены материала. В производстве экструдированных профилей наполнитель может состоять из смеси карбоновых (-60-70 %) и стеклянных (-40-30 %) волокон. В производстве листовых материалов берется окрашенный в черный цвет технический текстолит G10 и с двух сторон облицовывается одинарным слоем карбоновой ткани. По внешнему виду для неопытного взгляда такой материал неотличим от чисто карбонового листа.

Как распознать поддельный карбон

Строго говоря, смешанные материалы нельзя считать подделкой, если производитель или продавец честно сообщает о составе материала и продает его по адекватной цене. Но, к сожалению, на практике комбинированные материалы очень часто продают под видом и по цене чистого карбона. Как можно распознать подделку?

При дистанционном заказе в интернет-магазине невозможно заранее опознать подделку, разве что по необычно низкой цене по сравнению с другими магазинами.

Экструдированные профили со смешанным наполнителем визуально почти невозможно отличить от чисто карбоновых. По цвету они практически не отличаются от профилей с чистым наполнителем, потому что цвет можно легко затемнить добавлением технической сажи. Сравнению поддается только удельный вес, но для этого надо иметь возможность взвешивать разные образцы.

Поддельный листовой карбон можно довольно легко распознать по срезу (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Боковые срезы карбона и текстолита

Возьмите деталь со срезом после фрезы или слегка обработайте кромку листа наждачной бумагой. Затем протрите срез ваткой, смоченной спиртом, органическим растворителем 646 или ацетоном. Прежде всего, на ватке должны остаться только мелкие частицы материала, без следов красителя. Кустарно изготовленный "гаражный" карбон или облицованный карбоном черный текстолит может оставить следы краски.

Обработанный растворителем срез карбона почти не матируется и демонстрирует отчетливо заметную слоистую структуру карбоновой ткани, на которой видно чередование укладки слоев. Срез текстолита после обработки становится светло-серым, матовым, слоистую структуру почти не заметно.

При сверлении или фрезеровании опилки от настоящего карбонового листа черные и пушистые, как тонкая пыль. При обработке стеклотекстолита опилки светло-серые и более грубые. В процессе обработки большинства разновидностей текстолита ощущается характерный резкий запах фенольных смол, входящих в его состав. Полиэфирные смолы карбоновых листов почти не издают запах.

Сплавы алюминияприменяются в основном для изготовления трубчатых лучей рамы и мелких крепежных элементов. Стоимость таких лучей, в отличие от карбоновых, очень мала. После аварии незначительно погнутый луч можно выправить в полевых условиях. Листовой алюминий для изготовления центральной части рамы и моторам не применяется по причине излишнего веса и сложности обработки в домашних условиях. Более целесообразно применять листовой текстолит или карбон.

Пластикв последнее время набирает популярность листовой фиберпластик, обычно акрилат, армированный дисперсным стекловолокном (FRP, Fiberglass Reinforced Plastic). Он легче стеклотекстолита и без проблем обрабатывается в домашних условиях, с завода окрашен в различные яркие цвета. При этом он упруг и прочен, меньше подвержен изломам. Небольшая рама из фиберпластика получается прочной, красивой и легкой. К сожалению, его довольно сложно купить в небольшом количестве, и стоит он на российском рынке несуразно дорого. Будем надеяться, что со временем цена и предложение нормализуются. Остальные материалы применяются в качестве вспомогательных, для изготовления чехлов, кронштейнов и т. д.