Țesături din fibră de carbon: ce sunt și de ce ar trebui să le folosiți

Dacă te-ai întrebat vreodată de ce o bucată de fibră de carbon ar putea arăta diferită de alta, nu ești singur. Fibra de carbon vine în multe țesături diferite, fiecare având un scop diferit și nu este doar decorativă.

 

Fibrele de carbon sunt fabricate din precursori precum poliacrilonitrilul (PAN) și raionul. Fibrele precursoare sunt tratate chimic, încălzite și întinse, apoi carbonizate pentru a crea fibre de înaltă rezistență. Aceste fibre, sau filamente, sunt apoi îmbinate împreună pentru a forma câlți, care sunt identificate prin numărul de filamente de carbon pe care le conțin. Clasele comune de remorcare sunt 3k, 6k, 12k și 15k. „k” înseamnă o mie, așa că un cârlig de 3k este format din 3,000 filamente de carbon. Un cârlig standard de 3k are de obicei 0,125" lățime, așa că împachetează o mulțime de fibre într-un spațiu mic. Un cârlig de 6k are 6,000 filamente de carbon, un cârlig de 12k are 12,{{16} }} filamente de carbon și așa mai departe. O mulțime de fibre de înaltă rezistență strânse împreună sunt ceea ce face din fibra de carbon un material atât de puternic.

Fibră de carbon țesătă
Fibra de carbon vine de obicei sub forma unei țesături, ceea ce face mai ușor de lucrat și, în funcție de aplicație, poate oferi o rezistență structurală suplimentară. Ca rezultat, țesăturile din fibră de carbon vin în multe țesături diferite. Cele mai obișnuite sunt solide, twill și satin panglică și le vom analiza pe fiecare în detaliu.

țesătură simplă
Panourile din fibră de carbon cu țesătură simplă par simetrice, cu un aspect mic de șah. În această țesătură, câlțile sunt țesute într-un model peste/sub. Distanța scurtă dintre țesături conferă țesăturii simple un grad ridicat de stabilitate. Stabilitatea țesăturii este capacitatea unei țesături de a-și menține unghiul de țesere și orientarea fibrei. Datorită acestui nivel ridicat de stabilitate, țesătura simplă este mai puțin potrivită pentru aranjamente complexe conturate, nu va fi la fel de flexibilă ca alte țesături. În general, țesătura simplă este potrivită pentru foi plate, țevi și curbe bidimensionale.

Un dezavantaj al acestui model de țesere este sertizarea aspră (unghiul pe care fibrele îl fac atunci când se țes, vezi mai jos) în câlți, din cauza distanței scurte dintre împletire. Cripturile aspre creează concentrații de stres care pot slăbi piesa în timp.

Țesătură de sarg
Twill acționează ca o punte între țesătura simplă și țesătura din satin, despre care vom discuta în continuare. Twill este suficient de flexibil pentru a forma contururi complexe și este mai bun la menținerea stabilității țesăturii decât țesătura din satin, dar nu la fel de bun ca țesătura simplă. Dacă urmezi un cârlig în twill, acesta trece printr-un anumit număr de câlți și apoi prin același număr de câlți. Modelul de mai sus/dedesubt creează un aspect de vârf de săgeată în diagonală cunoscut sub numele de „linie de sarg”. Distanța mai mare dintre țesăturile de cârlig înseamnă mai puțină sertizare și o concentrare mai mică a tensiunilor potențiale în comparație cu o țesătură simplă.

Twill 2×2

Twill 4×4

2×2 Twill este probabil cea mai cunoscută țesătură din fibră de carbon din industrie. Este folosit in multe aplicatii cosmetice si decorative dar are si o mare functionalitate, are atat formabilitate moderata cat si stabilitate moderata. După cum sugerează și numele 2×2, fiecare cârlig va trece prin 2 câlți și apoi prin 2 câlți. La fel, un twill 4×4 va trece prin 4 tractari și apoi 4 tractari. Este puțin mai formabil decât 2×2 twill, deoarece țesutura nu este la fel de strânsă, dar este și mai puțin stabilă.