Oglekļa šķiedra ir vieglo kompozītmateriālu pamats. Izpratne par to, kāds oglekļa šķiedras audums ir nepieciešams, zinot ražošanas procesu un salikto rūpniecības terminoloģiju. Zemāk jūs atradīsit informāciju par oglekļa šķiedras audumu un to, ko nozīmē dažādi produktu kodi un stili.
Oglekļa šķiedras izturība
Jāsaprot, ka visa oglekļa šķiedra nav vienāda. Kad oglekli ražo šķiedrās, tiek ieviestas īpašas piedevas un elementi, lai palielinātu stiprības īpašības. Primārā stiprības īpašība, pēc kuras tiek vērtēta oglekļa šķiedra, ir modulis.
Ogleklis tiek pārveidots sīkās šķiedrās, izmantojot vai nu PAN vai Pitch procesu. Oglekli ražo tūkstošiem sīku pavedienu saišķos un uztin uz ruļļa vai spolītes. Ir trīs galvenās neapstrādātas oglekļa šķiedras kategorijas:
- Augsts modulis Karbona šķiedra (Aviācijas un kosmosa klase)
- Starpprodukta modulis oglekļa šķiedra
- Standarta Modulus oglekļa šķiedra (komerciāla pakāpe)
Lai gan mēs varētu nonākt saskarē ar kosmosa klases oglekļa šķiedru lidmašīnā, piemēram, jauno 787 Dreamliner, vai redzēt to TV formātā; iespējams, ka vairums no mums biežāk saskarsies ar komerciālas kvalitātes oglekļa šķiedru.
Bieži izmanto komerciālas kvalitātes oglekļa šķiedras ietilpst:
- Sporta preces
- Automašīnu pārsegi un rezerves daļas
- Piederumi, piemēram, iPhone korpusi
Katrs neapstrādātu oglekļa šķiedru ražotājs ir sava klases nomenklatūra. Piemēram, Toray Carbon Fiber viņu komerciālo kategoriju sauc par "T300", savukārt Hexcel komerciālo kategoriju sauc par "AS4".
Oglekļa šķiedras biezums
Kā jau minēts iepriekš, neapstrādātu oglekļa šķiedru ražo mazos pavedienos (ap 7 mikroniem), šie pavedieni tiek saišķos sakausēti, kas ir uztīti uz spolēm. Šķiedru spoles vēlāk izmanto tieši tādos procesos kā pultrūzija vai kvēldiega tinumi, vai arī tos var aust audumos.
Šīs oglekļa šķiedras šķiedras sastāv no tūkstošiem pavedienu un gandrīz vienmēr ir standarta daudzums. Šie ir:
- 1000 c (1k oglekļa šķiedra)
- 3000 pavedieni (3k oglekļa šķiedras)
- 6000 pavedieni (6k oglekļa šķiedra)
- 12 000 pavedieni (12 kk oglekļa šķiedras)
Tas ir iemesls, kāpēc, dzirdot nozares profesionāli runājam par oglekļa šķiedru, viņi varētu teikt: "Es izmantoju 3k T300 parasto pinumu audumu". Nu, tagad jūs to darīsit zina, ka viņi izmanto oglekļa šķiedras audumu, kas ir austi ar Toray standarta moduļa CF šķiedru, un tas izmanto šķiedru, kurā ir 3000 pavedienu uz šķipsna.
Tad būtu pats par sevi saprotams, ka 12kg oglekļa šķiedras šķiedras biezums būs divreiz lielāks par 6k, četras reizes kā 3k utt. Ražošanas efektivitātes dēļ biezāka virve ar vairāk pavedieniem, piemēram, 12k šķipsna, parasti ir lētāka par mārciņu nekā 3k ar vienādu moduli.
Oglekļa šķiedras audums
Spoles no karbona šķiedra tiek vestas uz aušanas stelles, kur pēc tam šķiedras tiek ieaustas audumos. Divi visizplatītākie aušanas veidi ir "vienkāršais aust" un "sarža pinums". Parastā aušana ir sabalansēts dambretes dēļa raksts, kur katra šķipsna iet pāri tad zem katras šķiedras pretējā virzienā. Tā kā sarža pinums izskatās kā pīts grozs. Šeit katrs virziens pārsniedz vienu pretējo virzienu, pēc tam zem diviem.
Gan sarža pinumā, gan parastajā pinumā ir vienāds oglekļa šķiedras daudzums katrā virzienā, un to stiprās puses būs ļoti līdzīgas. Atšķirība galvenokārt ir estētisks izskats.
Katram uzņēmumam, kas auž oglekļa šķiedras audumus, būs sava terminoloģija. Piemēram, 3x vienkāršs Hexcel audums tiek saukts par "HexForce 282", un to parasti īsi sauc par "282" (divi astoņdesmit divi). Šim audumam ir 12 šķipsnas 3k oglekļa šķiedras collā katrā virzienā.