Čvrstoća i debljina tkanine od karbonskih vlakana

Ugljična vlakna su okosnica laganih kompozita. Razumijevanje što je tkanina od ugljičnih vlakana potrebna poznavanjem proizvodnog procesa i sastavljene industrijske terminologije. Ispod ćete pronaći informacije o tkanini od karbonskih vlakana i što znače različite šifre proizvoda i stilovi.

Treba razumjeti da sva ugljična vlakna nisu jednaka. Kad se ugljik stvara u vlaknima, uvode se posebni aditivi i elementi koji povećavaju svojstva čvrstoće. Primarno svojstvo čvrstoće po kojem se ocjenjuju ugljična vlakna je modul.

Ugljik se proizvodi u sitnim vlaknima bilo postupkom PAN ili Pitch. Ugljik se proizvodi u snopovima tisuća sićušnih niti i namotava se na kolut ili kaljuže. Postoje tri glavne kategorije sirovih ugljičnih vlakana:

• Visoki modul Ugljična vlakna (Aerospace)
• Međusobni modul karbonskih vlakana
• Standardna modulna ugljična vlakna (komercijalna ocjena)

Iako bismo mogli doći u kontakt s zrakoplovnim vlaknima razreda zrakoplova, kao što je novi 787 Dreamliner, ili ga vidjeti u automobilu Formule 1 na TV-u; većina nas će vjerojatno češće stupiti u kontakt s komercijalnim ugljičnim vlaknima.

Uobičajen namjene ugljična vlakna komercijalnih razreda uključuju:

• Sportska oprema
• Dijelovi automobila i dijelovi za vozila
• Pribor, poput futrola za iPhone

Svaki proizvođač sirovih ugljičnih vlakana ima svoju nomenklaturu ocjene. Na primjer, Toray Carbon Fiber naziva njihovu komercijalnu ocjenu "T300", dok se Hexcelova komercijalna ocjena naziva "AS4."

Kao što je ranije spomenuto, sirova ugljična vlakna proizvode se u sićušnim nitima (oko 7 mikrona), koja se savijaju u rov, namotane na kalem. Kalem od vlakana kasnije se koristi izravno u postupcima poput guljenja ili namotavanja niti ili se može ugraditi u tkanine.

Ove rovnice od ugljičnih vlakana sastoje se od tisuća niti i gotovo uvijek su standardna količina. Ovi su:

• 1.000 c (1k ugljičnih vlakana)
• 3.000 filamenata (3k ugljična vlakna)
• 6.000 filamenata (6k ugljičnih vlakana)
• 12.000 filamenata (12k ugljičnih vlakana)

To je razlog zašto ako čujete profesionalnog stručnjaka kako govori o ugljičnim vlaknima, mogli bi reći: "Koristim 3k T300 tkanine od običnog tkanja." E, sad ćeš Znajte da oni koriste tkaninu od karbonskih vlakana pletenu standardnim modulom CF vlakna Toray, a to je vlakno koje ima 3000 filamenata po cjedilu.

Tada bi trebalo napomenuti da će debljina vesla od karbonskih vlakana od 12k biti dvostruka veća od 6k, četiri puta kao 3k, itd. Zbog učinkovitosti u proizvodnji, deblji roving s više niti, poput 12k strune, obično je jeftiniji po kilogramu od 3k jednakog modula.

Kalemi od ugljična vlakna odvode se u tkalački tkalački stan, gdje se vlakna tkaju u tkanine. Dvije najčešće vrste tkanja su "obično tkanje" i "keper". Obično tkanje je uravnotežen uzorak daske gdje svaki pramen prelazi preko svakog pramena u suprotnom smjeru. Dok tupi tkanje izgleda kao pletena košara. Ovdje svaki pramen prelazi preko jednog suprotnog niza, a zatim ispod dva.

I koplja i obična tkanja imaju jednaku količinu ugljičnih vlakana koja idu u svakom smjeru, a njihove snage bit će vrlo slične. Razlika je prije svega u estetskom izgledu.

Svaka tvrtka koja tka tkanine od ugljičnih vlakana imat će svoju terminologiju. Na primjer, 3k jednolično tkanje Hexcel-a naziva se "HexForce 282", a obično se ukratko naziva "282" (dvije osamdeset i dvije). Ova tkanina ima 12 lanaca od 3k ugljičnih vlakana po inču u svakom smjeru.