Szénszálas szövetek: Mik ezek és miért érdemes használni

Ha valaha is azon töprengett, hogy egy darab szénszál miért különbözhet a másik szénszál darabtól, nincs egyedül. A szénszál sokféle szövésben kapható, és mindegyik más-más célt szolgál, és ez nem csak kozmetikai.

Szénszálas lap Sima szövés Checker szövés Twill szövés

A szénszálak olyan prekurzorokból készülnek, mint a poliakrilnitril (PAN) és műselyem. A prekurzor szálakat kémiailag kezelik, hevítik és nyújtják, majd elszenesítik, így nagy szilárdságú szálakat hoznak létre. Ezeket a szálakat vagy filamenteket ezután kócokká kötik össze, amelyeket a bennük lévő szénszálak száma alapján azonosítanak. Az általános vontatási osztályok a 3k, 6k, 12k és 15k. A "k" ezerre utal, tehát egy 3k-s kóc 3,000 szénszálból készül. A szabványos 3 k-s kóc általában 0,125 hüvelykes széles, tehát sok szál van kis helyen. A 6 k-s kóc 6,000 szénszálakkal rendelkezik, a 12 k-s kócé 12,{15}} szál, és így tovább. Ez a nagy számú nagy szilárdságú szál kötegben van az, ami miatt a szénszál olyan erős anyag.

Szövött szénszálas

A szénszál általában szőtt szövet formájában érkezik, ami megkönnyíti a munkát, és az alkalmazástól függően további szerkezeti szilárdságot biztosít. Emiatt a szénszálas anyagokhoz sokféle szövést használnak. A legelterjedtebbek a Plain, Twill és Harness Satin, és mindegyiknél részletesebben ki fogunk térni.

Plain Weave

A sima szövésű szénszálas lap szimmetrikusan néz ki, kis sakktábla stílusú megjelenéssel. Ebben a szövésben a kócok felül/alatt mintázatban vannak szőve. A sorváltások közötti rövid távolság a sima szövésnek magas szintű stabilitást biztosít. A szövet stabilitása az a képessége, hogy a szövet megőrizze szövési szögét és szálirányát. E magas szintű stabilitás miatt a sima nem alkalmas összetett kontúrú felrakásra, nem lesz olyan rugalmas, mint néhány más szövés. Általában a sima szövésű szövetek sík lapokhoz, csövekhez és 2D görbületekhez alkalmasak.

Sima szövésű szénszálas diagram

Ennek a szövési mintának az egyik hátránya az erős hullámosodás (az a szög, amelyet a szál a szövéskor bezár, lásd alább) a kócokban az átlapolások közötti rövid távolság miatt. Az erős krimpelés feszültségkoncentrációkat hozhat létre, amelyek idővel gyengíthetik az alkatrészt.

Sima szövésű krimpelési diagram szénszálas lap

Twill Weave

A twill hídként szolgál a sima szövés és a szatén szövés között, amelyekről a következőkben beszélünk. A twill jó hajlékonysággal rendelkezik, és összetett kontúrokat alakíthat ki, és jobban megőrzi az anyag stabilitását, mint a szatén szövés, de nem olyan jó, mint a sima szövés. Ha követsz egy kócos szálat sávolyfonásban, az áthalad egy meghatározott számú kóc felett, majd ugyanannyi kóc alatt. A felül/alatt minta átlós nyílhegyet hoz létre, amely "Twill vonalként" ismert. A kócok közötti nagyobb távolság kevesebb hullámosodást jelent a sima szövéshez képest, és kisebb a potenciális feszültségkoncentráció.

A 2×2 Twill valószínűleg a legismertebb szénszálas szövés az iparágban. Számos kozmetikai és dekorációs alkalmazásban használják, de kiváló funkcionalitással is rendelkezik, közepes alakíthatósággal és közepes stabilitással rendelkezik. Ahogy a 2×2 név is sugallja, minden kóc áthalad 2 kóc felett, majd két kóc alatt. Hasonlóképpen, a 4×4 Twill átmegy 4, majd 4 kóc alatt. Kicsit jobban alakítható, mint a 2×2 Twill, mivel nem olyan szoros a szövés, de a stabilitása is kisebb lesz.

Hám Szatén szövés

A szatén szövést évezredekkel ezelőtt arra tervezték, hogy selyemszöveteket készítsenek, amelyek kiváló drapozó tulajdonságokkal rendelkeznek, miközben sima és varratmentes megjelenésűek. A kompozitok esetében ez a drapéria azt jelenti, hogy könnyen kialakítható és körbetekerhető az összetett kontúrok. Mivel a szövet annyira formálható, stabilitása várhatóan alacsony. A szokásos szatén hevederek a 4 hevederes szatén (4HS), az 5 hevederes szatén (5HS) és a 8 hevederes szatén (8HS). A szatén szövés számának növelésével nő az alakíthatóság és csökken a szövet stabilitása.

Spread Tow vs. Standard Tow

A szétterített kóc anyag jó kompromisszum lehet az egyirányú anyag és a szabványos szövött anyag használata között. Mivel a rostos kóc fel-le szövi, hogy szövetet hozzon létre, az erőssége csökken a kóc hullámosodása miatt. Ahogy növeli a szálak számát egy szabványos kócban, például 3k-ról 6k-ra, a kóc nagyobb lesz (vastagabb), és a krimpelési szög keményebb lesz. Ennek elkerülésének egyik módja az, hogy a szálakat szélesebb kócba terítjük, ezt hívják szétterített kócnak, és van néhány ben

ezzel megszerzett előnyöket.

szétterített kóc szövés krimpelés diagram szénszálas lap

A szétterített kóc kisebb préselési szöget kínál, mint a szabványos kócos szövés, és csökkentheti a keresztezési hibákat a simaság növelésével. Az alacsonyabb krimpelési szög nagyobb szilárdságot eredményez. A szétterített vonóanyaggal könnyebb dolgozni, mint az egyirányú anyaggal, és még mindig meglehetősen jó a rostfelhúzás elleni védelem.