Oglekļa šķiedra 101: Izpratne par pinumiem un audumiem

Oglekļa šķiedra parasti tiek ieausta audumā pēc izgatavošanas un izmēra noteikšanas. Ražošanas process sākas, izveidojot oglekļa šķiedru saišķus, ko sauc par pakulām. Šīs grīstes tiek novērtētas, pamatojoties uz tajās esošo šķiedru vai pavedienu skaitu, ko bieži dēvē par 3k, 6k, 12k un 48k. "k" apzīmē "tūksts", kas nozīmē, ka 3k pakulā ir 3,000 oglekļa pavedieni. Katra oglekļa šķiedras šķipsna ir tikai aptuveni 5-10 mikronu bieza, taču lielais spēcīgās oglekļa šķiedras daudzums tik kompaktā telpā piešķir materiālam neticamu izturību.

 

oglekļa šķiedras pinums
Oglekļa šķiedras spoles tiek ieaustas audumā uz stellēm. Visizplatītākie pinumi ir vienkāršā aušana, sarža pinums un sarža pinums.

vienkāršā aušana
Vienkārša pinuma jeb 1x1 auduma oglekļa šķiedras audums ir simetrisks un atgādina šaha galdu. Pauklas ir austas virs/apakš raksta veidā, nodrošinot ļoti stabilas, cieši savītas šķiedras. Auduma stabilitāte attiecas uz materiāla spēju saglabāt šķiedras orientāciju un aušanas leņķi. Pateicoties tā augstajai auduma stabilitātei, vienkāršs oglekļa šķiedras audums ir mazāk piemērots sarežģītām kontūrām, jo ​​tas nav īpaši elastīgs. Tomēr ar to ir vieglāk rīkoties un tas neizraisa auduma deformāciju. Tāpēc tas ir ideāli piemērots plakanām loksnēm, caurulēm un 2D līknēm.

Gofrējums ir aušanas atsevišķo šķiedru izliekums, un vienkāršajiem oglekļa šķiedras audumiem ir raupja krokošanās kvēldiega pavedienu ciešas savijas dēļ. Laika gaitā šī skarbā čokurošanās rada stresa punktus, kas noved pie vājām vietām.

Sarža pinums

Sarža pinums, kas sastāv no 2x2 vai 4x4 raksta, ir visizplatītākais oglekļa šķiedras auduma veids. 2x2 pinumā katra šķipsna tiek nodota pāri divām šķipsnām un pēc tam zem abām dzīslām. Tāpēc ir pašsaprotami, ka 4x4 bize sastāv no katras pakulas, kas iet cauri četrām pakulām un pēc tam vēl četrām grīstām. Šis pāri/apakš austs rada izteiktu diagonālu rakstu. Attālums starp savītajām šķipsnām sarža pinumā ir garāks nekā vienkāršā pinumā. Rezultātā notiek mazāk čokurošanās, samazinot stresa punktu rašanās iespēju.

Sarža pinums ir elastīgs un var veidot sarežģītas kontūras, vienlaikus saglabājot labu stabilitāti. Ar to jārīkojas uzmanīgāk nekā ar vienkāršu pinumu, lai izvairītos no palielinātas audu deformācijas. 4x4 aušana ir vieglāk veidojama nekā 2x2 aušana, taču audums ir arī mazāk stabils.

Zirgu iejūga satīna pinums

Satīna pinums ir izmantots tūkstošiem gadu, lai zīda audumiem piešķirtu skaistu pārklājumu, vienlaikus padarot audumu gludu un nevainojamu. Izmantojot oglekļa šķiedras kompozītmateriālus, satīna pinumi var viegli veidot sarežģītas kontūras. Acīmredzot tas nozīmē, ka arī satīna pinuma stabilitāte ir zemāka nekā citiem pinumiem.

Visizplatītākie satīna pinumi ir četrstūra satīns (4HS), piecu slāņu satīns (5HS) un astoņu sētu satīns (8HS). Šis skaitlis atspoguļo kopējo pabraukto un pēc tam garām pabraukto vilkšanas skaitu. Piemēram, 4HS audiem ir trīs kvēldiega pavedieni, kas iet cauri tiem, un pēc tam viena kvēldiega pavediens iet caur to. Izmantojot 5HS, tiek šķērsotas četras tauvas un pēc tam viena apakšā, savukārt ar 8HS tiek šķērsotas septiņas tauvas un pēc tam viena apakšā. Jo lielāks satīna pinuma skaitlis, jo labāka formējamība, bet sliktāka stabilitāte.

Citi pinumi
Oglekļa šķiedras audumu veidošanai tiek izmantotas daudzas citas aušanas metodes. Tie ietver zivju pinumu, pakulas izkliedēšanu, pinumu, vienvirziena pinumu un pielāgotu bizi. Katram pinumam ir unikālas īpašības, kas padara to ideāli piemērotu lietošanai dažos veidos, bet nav laba izvēle citiem. Ir daudzi faktori, kas jāņem vērā, nosakot, kura oglekļa šķiedras pinums jāizmanto noteiktas funkcijas veikšanai. Šie faktori ietver izturību, formējamību, stabilitāti un čokurošanos. Oglekļa šķiedras ražotāji ir eksperti, kas zina, kurš audums ir jāizmanto kādam dizainam.