Oglekļa šķiedras pinumi: kas tie ir un kāpēc tie jāizmanto

Ja esat kādreiz domājis, kāpēc viens oglekļa šķiedras gabals var izskatīties savādāk nekā otrs, jūs neesat viens. Oglekļa šķiedrai ir daudz dažādu audumu, katrs kalpo citam mērķim, un tas nav tikai dekoratīvs.

 

Oglekļa šķiedras ir izgatavotas no tādiem prekursoriem kā poliakrilnitrils (PAN) un viskozes. Prekursoru šķiedras tiek ķīmiski apstrādātas, karsētas un izstieptas, pēc tam karbonizētas, lai izveidotu augstas stiprības šķiedras. Šīs šķiedras vai pavedieni pēc tam tiek savienoti kopā, veidojot pakulas, kuras identificē pēc tajās esošo oglekļa pavedienu skaita. Parastās vilkšanas klases ir 3k, 6k, 12k un 15k. "k" nozīmē vienu tūkstoti, tāpēc 3k paku ir izgatavota no 3,000 oglekļa pavedieniem. Standarta 3 k pakulas parasti ir 0,125 collas platas, tāpēc mazā telpā ietilpst daudz šķiedras. 6 k pakulai ir 6,000 oglekļa pavedieni, bet 12 k tauvai ir 12,{{16} }} oglekļa pavedieni utt. Daudzas kopā saliktas augstas stiprības šķiedras padara oglekļa šķiedru par tik spēcīgu materiālu.

Austa oglekļa šķiedra
Oglekļa šķiedra parasti ir auduma veidā, kas atvieglo darbu ar to un atkarībā no pielietojuma var nodrošināt papildu konstrukcijas izturību. Tā rezultātā oglekļa šķiedras audumiem ir daudz dažādu audumu. Visizplatītākie ir cietais, sarža pinums un lentes satīns, un mēs tos aplūkosim sīkāk.

vienkāršā aušana
Vienkāršā auduma oglekļa šķiedras paneļi izskatās simetriski ar nelielu šaha galdiņa izskatu. Šajā pinumā grīstes ir austas virs/apakš raksta veidā. Īsais atstatums starp pinumiem nodrošina vienkāršā pinuma augstu stabilitātes pakāpi. Auduma stabilitāte ir auduma spēja saglabāt aušanas leņķi un šķiedras orientāciju. Pateicoties šim augstajam stabilitātes līmenim, vienkāršais pinums ir mazāk piemērots sarežģītiem kontūrveida izkārtojumiem, tas nebūs tik elastīgs kā daži citi pinumi. Vispārīgi runājot, vienkārša pinuma ir piemērota plakanām loksnēm, caurulēm un divdimensiju līknēm.

Viens no šī aušanas raksta trūkumiem ir raupja gofrēšana (leņķis, ko šķiedras veido aušanas laikā, skatīt zemāk) grīstē, jo starp pinumiem ir mazs attālums. Neapstrādātas gofrēšanas rada stresa koncentrāciju, kas laika gaitā var vājināt daļu.

Sarža pinums
Tvils darbojas kā tilts starp parasto un satīna pinumu, par ko mēs runāsim tālāk. Sarža pinums ir pietiekami elastīgs, lai veidotu sarežģītas kontūras, un tas labāk saglabā auduma stabilitāti nekā seglu satīna pinums, taču ne tik labi kā vienkāršā aušana. Ja jūs sekojat pakulai ar sarža pinumu, tas iet cauri noteiktam tauvu skaitam un pēc tam caur tādu pašu pakulu skaitu. Augšējā/apakšējā raksts rada diagonālu bultas uzgaļa izskatu, kas pazīstams kā "sarža līnija". Lielāks attālums starp pakulas savijumiem nozīmē mazāku gofrēšanu un mazāku iespējamo sprieguma koncentrāciju, salīdzinot ar vienkāršu aušanu.

2 × 2 sarža pinums

4 × 4 sarža pinums

2 × 2 Twill, iespējams, ir pazīstamākais oglekļa šķiedras audums nozarē. To izmanto daudzos kosmētikas un dekoratīvos lietojumos, taču tai ir arī lieliska funkcionalitāte, tai ir gan mērena formējamība, gan mērena stabilitāte. Kā norāda 2 × 2 nosaukums, katrs pakulas šķērsos 2 pakulas un pēc tam 2 pakulas. Tāpat 4 × 4 sarža pinums iet cauri 4 grīstiem un pēc tam 4 grīstiem. Tas ir nedaudz vairāk veidojams nekā 2 × 2 sarža pinums, jo pinums nav tik ciešs, taču tas ir arī mazāk stabils.