Что касается продуктов из углеродного волокна, первое, что люди чувствуют, когда видят продукт с рисунком из углеродного волокна, — это то, что он крутой и соответствует моде и технологиям. Сегодня мы увидим, как можно использовать различные модели углеродного волокна для изготовления изделий из углеродного волокна.
Прежде всего, мы знаем, что углеродные волокна производятся не поштучно, а в связках. Количество углеродных волокон в каждом пучке может несколько различаться, но в целом их можно разделить на 1000, 3000, 6000 и 12000, что соответствует привычному понятию 1к, 3к, 6к и 12к.
Углеродное волокно часто бывает тканым, что облегчает обращение и может придать ему большую прочность в зависимости от применения. В результате для тканей из углеродного волокна используется несколько типов переплетения. Наиболее распространенными являются полотняное переплетение, саржевое переплетение и сатиновое переплетение, о которых мы подробно опишем отдельно.
Углеродное волокно полотняного переплетения
Панели из углеродного волокна полотняного переплетения симметричны и имеют вид небольшой шахматной доски. В этом типе переплетения нити сотканы по схеме «высокий-низкий». Небольшое расстояние между центральными рядами нитей придает полотняному переплетению высокую степень стабильности. Стабильность переплетения – это способность ткани сохранять угол утка и ориентацию волокон. Из-за своей высокой стабильности полотняное переплетение менее подходит для ламинирования сложных контуров и не так гибко, как другие типы переплетения. В целом полотняное переплетение подходит для создания плоских панелей, трубок и изогнутых 2D-конструкций.
Недостатком этого вида переплетения является сильная кривизна пучка нитей из-за малого расстояния между переплетениями (угол, образуемый волокнами при плетении, см. ниже). Эта кривизна вызывает концентрацию напряжений, которые со временем ослабляют деталь.
Саржевое переплетение из углеродного волокна
Саржа – это промежуточное переплетение между полотняным и атласным переплетением, о котором мы поговорим позже. Саржа обладает хорошей гибкостью, ей можно придавать сложные контуры, она сохраняет стабильность переплетения лучше, чем сатиновое переплетение, но не так хорошо, как полотняное переплетение. В саржевом переплетении, если вы будете следовать за пучком нитей, он поднимется на определенное количество нитей вверх, а затем на такое же количество нитей вниз. Узор вверх/вниз создает вид диагональных стрелок, называемых «саржевыми линиями». Более широкое расстояние между саржевыми косами по сравнению с полотняным переплетением означает меньшее количество петель и меньший риск концентрации напряжений.
Саржа 2x2, вероятно, является самой известной тканью из углеродного волокна в отрасли. Он используется во многих косметических и декоративных целях, но также обладает отличной функциональностью, умеренно податлив и умеренно прочен. Как следует из названия 2x2, каждый пучок нитей проходит через две нити, а затем возвращается обратно через две нити. Точно так же саржа 4x4 проходит через 4 пучка нитей, а затем возвращается обратно через 4 пучка нитей. Его формуемость немного лучше, чем у саржи 2х2, поскольку переплетение менее плотное, но и менее стабильное.
Атласное переплетение
Атласное переплетение имеет долгую историю в ткачестве и на заре использовалось для изготовления шелковых тканей с превосходной драпировкой, которые одновременно выглядели гладкими и бесшовными. В случае с композитами такая возможность драпировки позволяет легко придавать сложные контуры и обертывать их. Легкость, с которой ткани можно придать форму, означает, что она менее стабильна. Обычное атласное переплетение состоит из 4 жгутов (4HS), атласа из 5 жгутов (5HS) и атласа из 8 жгутов (8HS). По мере увеличения количества атласных переплетений будет увеличиваться формуемость и снижаться стабильность ткани.
Цифра в названии жгута атласа указывает на общее количество жгутов, идущих вверх и вниз. На 4HS будет более трёх ремней вверх и одна вниз. При 5HS будет более 4 нитей вверх, а затем 1 нить вниз, а при 8HS будет 7 нитей вверх, а затем 1 нить вниз.
Комплект нитей увеличенной ширины и стандартный комплект нитей
Однонаправленные тканевые углеродные волокна не изгибаются и хорошо выдерживают нагрузки. Пучки нитей тканого полотна необходимо сгибать вверх и вниз в ортогональном направлении, и потеря прочности может быть значительной. Поэтому, когда пучки волокон переплетаются вверх и вниз, образуя ткань, прочность снижается из-за скручивания пучка. При увеличении количества нитей в стандартном пучке с 3к до 6к, пучок нитей становится больше (толще) и угол изгиба становится больше. Один из способов избежать этого — развернуть нити в более широкие пучки, что называется разворачиванием пучка нитей и получить ткань, которую также называют расстилающей тканью, которая имеет множество преимуществ.
Угол скручивания развернутого пучка нитей меньше, чем угол переплетения стандартного пучка нитей, что позволяет уменьшить поперечные дефекты за счет повышения гладкости. Меньший угол изгиба приведет к более высокой прочности. С пучками материалов с распределенными нитями также легче работать, чем с однонаправленными материалами, и они при этом имеют довольно хорошую прочность волокна на разрыв.
Однонаправленные ткани
Однонаправленные ткани также известны в промышленности как ткани UD, и, как следует из названия, «uni» означает «один», где все волокна направлены в одном направлении. Однонаправленные (UD) ткани имеют ряд преимуществ с точки зрения долговечности. Ткани UD не являются тканями и не имеют пучков переплетенных и петельчатых нитей. Только высокоориентированные непрерывные нити обеспечивают дополнительную прочность и жесткость. Еще одним преимуществом является возможность регулировать прочность изделия путем изменения угла и соотношения нахлестов. Хорошим примером является использование однонаправленных тканей для велосипедных рам для оптимизации структуры слоев и регулирования производительности. Рама должна оставаться жесткой в области каретки, чтобы передавать энергию велосипедиста на колеса, но в то же время быть гибкой и податливой. Однонаправленное плетение позволяет выбрать точное направление углеродного волокна для достижения необходимой прочности.
Одним из самых больших недостатков однонаправленной ткани является ее плохая маневренность. Однонаправленная ткань легко распутывается во время ламинирования, поскольку в ней нет переплетенных волокон, удерживающих ее вместе. Если волокна расположены неправильно, их практически невозможно расположить правильно. Также могут возникнуть проблемы при раскрое однонаправленной ткани. Если волокна вырываются в определенном месте разреза, эти свободные волокна переносятся по всей длине ткани. Обычно, если для укладки выбираются однонаправленные ткани, для первого и последнего слоев используются простые, саржевые и атласные ткани, чтобы улучшить обрабатываемость и долговечность детали. В промежуточных слоях используются однонаправленные ткани для точного контроля прочности всей детали.
Кликните сюдаДополнительные новости
ГРЕЧОпоставляет широкий ассортимент тканей из углеродного волокна, включая простое углеродное волокно, саржевое углеродное волокно, однонаправленные ткани и т. д.
Свяжитесь с нами для ваших потребностей в покупке.
WhatsApp: +86 18677188374
Электронная почта: info@grechofiberglass.com
Тел: +86-0771-2567879
Моб.: +86-18677188374
Веб-сайт:www.grechofiberglass.com
Время публикации: 16 июня 2023 г.
