Süsinikkiust kudumid: mis need on ja miks peaksite neid kasutama

Kui olete kunagi mõelnud, miks üks süsinikkiu tükk võib teisest erineda, pole te üksi. Süsinikkiudu on palju erinevatest kangastest, millest igaüks teenib erinevat eesmärki, ja see pole ainult dekoratiivne.

 

Süsinikkiud on valmistatud lähteainetest, nagu polüakrüülnitriil (PAN) ja rayon. Eelkiud töödeldakse keemiliselt, kuumutatakse ja venitatakse, seejärel karboniseeritakse, et luua ülitugevad kiud. Need kiud või filamendid kimputakse seejärel kokku, et moodustada takud, mis tuvastatakse neis sisalduvate süsinikkiudude arvu järgi. Levinud pukseerimisklassid on 3k, 6k, 12k ja 15k. "k" tähendab tuhat, seega on 3k takud valmistatud 3,000 süsinikkiust. Tavaline 3k kösik on tavaliselt 0,125" lai, seega mahutab väikesesse ruumi palju kiudaineid. 6k kösikul on 6,000 süsinikkiudu, 12k kösil on 12,{{16} }} süsinikkiud jne. Paljud kokku pandud ülitugevad kiud teevad süsinikkiust nii tugeva materjali.

Kootud süsinikkiud
Süsinikkiud on tavaliselt kootud kanga kujul, mis muudab sellega töötamise lihtsamaks ja võib olenevalt rakendusest pakkuda täiendavat konstruktsioonitugevust. Sellest tulenevalt on süsinikkiust kangaid mitme erineva koega. Kõige tavalisemad on tahke, toimse ja lintsatiin ning me vaatame igaüks neist üksikasjalikumalt.

tavaline koe
Lihtsa koega süsinikkiust paneelid näivad sümmeetrilised ja väikese ruudukujulise välimusega. Selle koe puhul on takud kootud üle/alla mustriga. Lühike kudede vaheline kaugus annab lihtsale koele suure stabiilsuse. Kanga stabiilsus on kanga võime säilitada oma koenurka ja kiudude orientatsiooni. Tänu sellele kõrgele stabiilsustasemele sobib tavaline kudumine keerukate kontuuridega paigutuste jaoks vähem, see ei ole nii paindlik kui mõned teised kudumid. Üldiselt sobib tavaline kudumine lamedate lehtede, torude ja kahemõõtmeliste kõverate jaoks.

Selle kudumismustri üheks puuduseks on põimumiste vahelise lühikese vahemaa tõttu krobeline kurrutus (nurk, mille kiud kudumisel moodustavad, vt allpool). Karedad kurrud tekitavad pingekontsentratsioone, mis võivad aja jooksul detaili nõrgendada.

Toimse kudumine
Twill toimib sillana tavalise koe ja satiinkoe ​​vahel, millest räägime järgmisena. Twill on piisavalt painduv, et moodustada keerulisi kontuure ja säilitab kanga stabiilsust paremini kui sadulasatiinkoe, kuid mitte nii hästi kui tavaline koe. Kui järgite toimse taku, siis läbib see teatud arvu taku ja seejärel sama arvu takusid. Ülaltoodud/alune muster loob diagonaalse nooleotsa välimuse, mida tuntakse "toimjoonena". Pikem vahemaa taksude põimumiste vahel tähendab väiksemat kurrutamist ja väiksemat potentsiaalset pingekontsentratsiooni võrreldes tavalise kudumisega.

2 × 2 toimse

4 × 4 Twill

2×2 Twill on ilmselt kõige tuntum süsinikkiust kangas tööstuses. Seda kasutatakse paljudes kosmeetika- ja dekoratiivrakendustes, kuid sellel on ka suurepärane funktsionaalsus, sellel on nii mõõdukas vormitavus kui ka mõõdukas stabiilsus. Nagu 2 × 2 nimest järeldada võib, läbib iga taks 2 taku ja seejärel 2 taku. Samamoodi läbib 4 × 4 toimse 4 taku ja seejärel 4 taku. See on veidi vormitavam kui 2 × 2 toimsel, kuna kudumine pole nii tihe, kuid see on ka vähem stabiilne.