Karbonfibervev: hva de er og hvorfor du bør bruke dem

Hvis du noen gang har lurt på hvorfor ett stykke karbonfiber kan se annerledes ut enn et annet, er du ikke alene. Karbonfiber kommer i mange forskjellige vevninger, som hver tjener et annet formål, og det er ikke bare dekorativt.

 

Karbonfibre er laget av forløpere som polyakrylnitril (PAN) og rayon. Forløperfibre er kjemisk behandlet, oppvarmet og strukket, deretter karbonisert for å lage fibre med høy styrke. Disse fibrene, eller filamentene, blir deretter buntet sammen for å danne tau, som identifiseres ved antall karbonfilamenter de inneholder. Vanlige slepeklasser er 3k, 6k, 12k og 15k. "k" betyr tusen, så et 3k slep er laget av 3,000 karbonfilamenter. Et standard 3k-sleep er vanligvis 0.125" bredt, så pakker mye fiber på en liten plass. Et 6k-sleep har 6,000 karbonfilamenter, et 12k-sleep har 12,{{16 }} karbonfilamenter osv. Mange høystyrkefibre bundet sammen er det som gjør karbonfiber til et så sterkt materiale.

Vevd karbonfiber
Karbonfiber kommer vanligvis i form av et vevd stoff, noe som gjør det lettere å jobbe med og, avhengig av bruksområdet, kan gi ytterligere strukturell styrke. Som et resultat kommer karbonfiberstoffer i mange forskjellige vevninger. De vanligste er solid, twill og båndsateng, og vi vil se på hver av dem mer detaljert.

vanlig vev
De glatte karbonfiberpanelene fremstår som symmetriske, med et lite sjakkbrettutseende. I denne vevingen er slepene vevd i et over/under-mønster. Den korte avstanden mellom vevene gir glattveven høy grad av stabilitet. Stoffstabilitet er stoffets evne til å opprettholde sin vevevinkel og fiberorientering. På grunn av dette høye stabilitetsnivået er vanlig vev mindre egnet for komplekse konturerte oppsett, den vil ikke være like fleksibel som noen andre vevinger. Generelt sett er glattvev egnet for flate plater, rør og todimensjonale kurver.

En ulempe med dette vevmønsteret er grov krymping (vinkelen fibrene lager ved veving, se nedenfor) i slepet på grunn av den korte avstanden mellom vevingene. Grove krusninger skaper stresskonsentrasjoner som kan svekke delen over tid.

Twill vev
Twill fungerer som en bro mellom glattveven og satengveven vi skal diskutere videre. Twill er fleksibel nok til å danne komplekse konturer og er bedre til å opprettholde stoffets stabilitet enn satengveving, men ikke like god som vanlig vev. Følger du et slep i kypert går det gjennom et visst antall slep og deretter gjennom samme antall slep. Mønsteret over/under skaper et diagonalt pilspiss-utseende kjent som en "twill-linje". Den lengre avstanden mellom slepevev betyr mindre krymping og mindre potensiell spenningskonsentrasjon sammenlignet med en vanlig veving.

2×2 Twill

4×4 Twill

2×2 Twill er sannsynligvis det mest kjente karbonfiberstoffet i bransjen. Den brukes i mange kosmetiske og dekorative bruksområder, men har også stor funksjonalitet, den har både moderat formbarhet og moderat stabilitet. Som navnet på 2×2 tilsier, vil hvert slep passere gjennom 2 slep og deretter gjennom 2 slep. På samme måte vil en 4×4 twill gå gjennom 4 slep og deretter 4 slep. Den er litt mer formbar enn 2×2 twill fordi vevingen ikke er like stram, men den er også mindre stabil.