Trdnost in debelina tkanine iz ogljikovih vlaken

Ogljikova vlakna so hrbtenica lahkih kompozitov. Razumevanje, kaj je potrebno iz tkanine iz ogljikovih vlaken, poznavanje proizvodnega procesa in sestavljene industrijske terminologije. Spodaj boste našli informacije o tkaninah iz ogljikovih vlaken in kaj pomenijo različne kode izdelkov in slogi.

Treba je razumeti, da vsa ogljikova vlakna niso enaka. Ko se ogljik proizvaja v vlakna, se vnesejo posebni aditivi in ​​elementi za povečanje trdnostnih lastnosti. Primarna lastnost trdnosti, po kateri presojajo ogljikova vlakna, je modul.

Oglje se proizvaja v drobna vlakna s postopkom PAN ali Pitch. Oglje se proizvaja v snopih tisoč drobnih nitk in navije na rolo ali klek. Obstajajo tri glavne kategorije surovih ogljikovih vlaken:

• Visok modul Karbonska vlakna (Vesoljska ocena)
• Vmesni modul ogljikovih vlaken
• Standardno modulno ogljikovo vlakno (komercialni razred)

Čeprav smo morda na letalu, kot je novi 787 Dreamliner, v stiku z letali iz vesoljsko-vesoljskega razreda v stiku z zrakoplovnimi vlakni ali pa si ga oglejte v avtomobilu formule 1 na televiziji; večina nas bo verjetno pogosteje prišla v stik s komercialnimi ogljikovimi vlakni.

Običajni uporablja ogljikova vlakna komercialne kakovosti vključujejo:

• Športni izdelki
• Kapuce za avtomobile in poprodajni deli
• Dodatki, kot so etuiji za iPhone

Vsak proizvajalec surovih ogljikovih vlaken ima svojo nomenklaturo razreda. Na primer, Toray Carbon Fiber imenuje njihov tržni razred "T300", medtem ko se Hexcelova komercialna ocena imenuje "AS4."

Kot smo že omenili, se surova ogljikova vlakna proizvajajo v drobnih nitkah (približno 7 mikronov), ki se zvrnejo v rov, ki je navita na kolute. Pozneje vlakna se pozneje uporabljajo neposredno v procesih, kot so pultrusion ali navijanje nitk, ali pa jih je mogoče vdelati v tkanine.

Te rovings iz ogljikovih vlaken sestavljajo več tisoč nitk in so skoraj vedno standardna količina. To so:

• 1.000 c (1k ogljikovih vlaken)
• 3.000 filamentov (3 k ogljikova vlakna)
• 6.000 filamentov (6k ogljikovih vlaken)
• 12.000 filamentov (12 k ogljikovih vlaken)

Zato, če slišite strokovnjaka iz industrije, ki govori o ogljikovih vlaknih, bi lahko rekli: "Uporabljam navadno tkanino 3k T300." No, zdaj boste vedite, da uporabljajo tkanino iz ogljikovih vlaken, ki je tkana s standardnim modulom CF vlakna Toray, in uporabljajo vlakna, ki imajo 3000 filamentov na pramen.

Potem je treba poudariti, da bo debelina 12k veslanja iz ogljikovih vlaken dvakrat večja od 6k, štirikratna kot 3k itd. Zaradi učinkovitosti pri izdelavi je debelejši veslač z več nitkami, kot je na primer 12k pramen, ponavadi cenejši na funt kot 3k enakega modula.

Spool od karbonska vlakna se odpeljejo na tkalni statve, kjer se vlakna nato vpletejo v tkanine. Dve najpogostejši vrsti tkanj sta "navaden tkanje" in "keper." Navadno tkanje je uravnotežen vzorec šahovnice, pri čemer gre vsak pramen nato pod vsak pramen v nasprotni smeri. Medtem ko je keper tkanje videti kot pletena košara. Tu gre vsak pramen čez en nasprotni pramen, nato pod dva.

Tako keper kot navaden tkal imata enako količino ogljikovih vlaken v vsaki smeri, njihove moči pa bodo zelo podobne. Razlika je predvsem v estetskem videzu.

Vsako podjetje, ki tka tkanine iz ogljikovih vlaken, bo imelo svojo terminologijo. Na primer, 3k navadno tkanje Hexcel se imenuje "HexForce 282", običajno pa se na kratko imenuje "282" (dva osemindvajset). Ta tkanina ima v vsaki smeri 12 pramenov 3k ogljikovih vlaken na palec.