Tkanina z uhlíkových vlákien v hladkej väzbe

Plain Weave Carbon Fiber Fabric využíva jednoduché prepletenie osnovných a útkových priadzí na vytvorenie pravidelnej tkanej štruktúry. Opakované body kríženia dávajú tkanine stabilný povrch, ktorý je relatívne ľahké identifikovať, rezať a umiestniť počas kladenia kompozitu. Smer osnovy a útku je tiež vizuálne jasný, čo pomáha výrobným tímom udržiavať zamýšľanú orientáciu pri príprave viacerých vrstiev.

Pri výrobe kompozitov je táto pravidelná štruktúra užitočná, keď sa s materiálom musí dôsledne manipulovať z jednej časti do druhej. Hmotnosť tkaniny, trieda uhlíkových vlákien, počet priadzí, šírka a kompatibilita so živicou je stále potrebné špecifikovať samostatne, pretože samotný vzor väzby nedefinuje mechanické vlastnosti hotového laminátu.

Ako plátno vplýva na manipuláciu s tkaninou

V plátnovej väzbe každá osnovná priadza prechádza cez a pod po sebe nasledujúce útkové priadze. To vytvára relatívne stabilnú štruktúru tkaniny s pravidelným mriežkovaným vzhľadom.

Počas strihania a kladenia uľahčujú jasné smery osnovy a útku kontrolu, či bola vrstva umiestnená podľa výkresu laminátu. To je užitočné najmä vtedy, keď sa z toho istého kotúča odreže niekoľko vrstiev a každá vrstva si musí zachovať konzistentnú orientáciu.

Rovnaká konštrukcia má tiež obmedzenia. Pretože sa priadze často prepletajú, látka sa nespráva ako voľná alebo vysoko splývavá výstuž. Na úzkych polomeroch, hlbokých obrysoch alebo zložitých trojrozmerných formách by sa mal skutočný materiál pred výrobou vyhodnotiť v porovnaní s geometriou komponentu.

Z tohto dôvodu by výber tkaniny mal brať do úvahy požiadavku na vystuženie a spôsob, akým bude materiál rezaný, umiestnený a tvarovaný počas výroby.

Štruktúra väzby a dizajn laminátu

Tkaná tkanina z uhlíkových vlákien poskytuje zosilnenie v smere osnovy aj útku. To sa líši od jednosmernej výstuže, kde je väčšina súvislých vlákien sústredená v jednom hlavnom smere.

Pre laminovaný kompozit môže teda tkaná látka poskytnúť vyvážené usporiadanie výstuže v rámci jednotlivej vrstvy. Konečná orientácia vlákien komponentu je však stále určená úplným harmonogramom laminátu, vrátane smeru vrstiev, počtu vrstiev, hmotnosti tkaniny a geometrie dielu.

Výplet by sa nemal považovať za priamy ukazovateľ pevnosti. Dve tkaniny s rovnakou väzbou môžu produkovať rôzne kompozitné vlastnosti, keď sú ich triedy uhlíkových vlákien, plošné hmotnosti, živicové systémy alebo objemové frakcie vlákien odlišné.

Výber látky pre rôzne geometrie

Vhodnosť tkanej výstuže závisí čiastočne od tvaru hotového komponentu. Ploché panely a komponenty s jemnými krivkami sa vo všeobecnosti ľahšie zakrývajú, pretože tkanina sa nemusí prispôsobiť veľkým zmenám v smere povrchu.

Zložitejšie formy si vyžadujú väčšiu pozornosť pri zakrytí. Keď je tkanina tlačená okolo malého polomeru, osnova a útok sa môžu navzájom posunúť, čím sa vytvorí lokálne skreslenie alebo záhyby. Tieto vplyvy môžu ovplyvniť vzhľad povrchu aj konzistenciu laminátu.

V prípade nového komponentu môže malá skúška tvarovania pomôcť určiť, či zvolená hmotnosť tkaniny a konštrukcia môžu sledovať formu bez nadmerného skreslenia. Vzor strihu, orientácia vrstvy a postupnosť kladenia by sa mali posudzovať spoločne a nie hodnotiť látku oddelene od výrobného procesu.

Ploché a jemne zakrivené časti

Bežná tkaná konštrukcia sa často ľahšie umiestňuje na ploché panely, kryty, platne a komponenty s miernym zakrivením. Viditeľný mriežkový vzor tiež umožňuje relatívne jednoduchou kontrolu orientácie susedných vrstiev počas ukladania.

Komplexné lisované tvary

Pre hlbšie obrysy alebo užšie polomery sa stávajú dôležitejšie splývavé a strihové správanie. Tkanina by sa mala testovať na skutočnej alebo reprezentatívnej forme, najmä keď zostane viditeľný hotový povrch.

Čo môže Yuruis poskytnúť

Špecifikácia tkaniny môže byť definovaná podľa požiadaviek procesu výroby kompozitu. Typické položky na potvrdenie zahŕňajú:

· Konštrukcia s plátnovou väzbou

· Trieda uhlíkových vlákien

· Plochová hmotnosť / GSM

· Šírka látky

· Dĺžka rolky

· Hrúbka

· Požiadavky na povrch

· Kompatibilita so živicou

· Zamýšľaný proces formovania

Keď je materiál nahradený alebo prispôsobený existujúcej výrobnej špecifikácii, poskytnutie aktuálneho údajového listu tkaniny, vzorky alebo známeho GSM môže pomôcť presnejšie definovať požadovanú konštrukciu.

Typická špecifikácia plátnovej väzby

Od rezania po laminovanie

Pred zavedením živice tkanina normálne prechádza niekoľkými prípravnými krokmi. Požadované rozmery sú označené a rezané, potom je každá vrstva umiestnená podľa dizajnu laminátu.

V prípade viacvrstvových komponentov môže byť potrebné, aby výrobný tím zmenil orientáciu po sebe nasledujúcich vrstiev, aby sa dosiahlo požadované usporiadanie výstuže. Pretože smer osnovy a útku je možné v hladkej tkanej látke ľahko rozlíšiť, orientáciu možno kontrolovať počas kladenia bez toho, aby ste sa spoliehali len na značky rezu.

Počas manipulácie sa treba vyhnúť zbytočnému naťahovaniu. Nadmerné napätie alebo opakovaný pohyb môže zmeniť miestne usporiadanie priadze, ktoré môže byť po formovaní viditeľné. Potrebná manipulácia závisí aj od hmotnosti tkaniny, tesnosti väzby a geometrie komponentov.

Aplikácie vo výrobe kompozitov

Plain Weave Carbon Fiber Fabric sa môže použiť v lisovaných kompozitných komponentoch, kde je bežná tkaná výstuž kompatibilná s dizajnom dielu a výrobným procesom.

V automobilových aplikáciách sa môže použiť na vnútorné obloženie, panely, kryty a vybrané konštrukčné alebo pološtrukturálne kompozitné diely. Požadovaná konštrukcia tkaniny závisí od geometrie komponentu a špecifikácie laminátu.

Pre bicykle a športové vybavenie môže byť tkaná výstuž z uhlíkových vlákien začlenená do lisovaných laminátov, kde je požadovaná orientácia vlákna a hrúbka stanovená dizajnom komponentu.

V elektronike a priemyselných zariadeniach môže byť tkanina z uhlíkových vlákien použitá v krytoch, paneloch a iných kompozitných štruktúrach. Pretože uhlíkové vlákno je elektricky vodivé, mali by sa zvážiť požiadavky na elektrickú izoláciu, uzemnenie a elektromagnetické pole tam, kde sa materiál používa v blízkosti elektronických zostáv.

Príslušná špecifikácia tkaniny by sa preto mala určiť skôr z hotového komponentu ako zo samotného vzoru väzby.

Povrchový vzhľad a spracovanie

Keď tkané uhlíkové vlákno zostane viditeľné po formovaní, konečný vzhľad závisí od viac než len od suchého vzoru tkaniny. Distribúcia živice, zarovnanie vlákien, konsolidácia, stav povrchu formy a konečná úprava môžu ovplyvniť vzhľad vytvrdenej časti.

V prípade viditeľných povrchov by mala byť tkanina umiestnená konzistentne a chránená pred zbytočným posunom počas kladenia. Susedné kusy môžu byť tiež potrebné zarovnať tak, aby sa tkaný vzor výrazne nemenil z jednej časti komponentu na druhú.

Ak komponent dostane číry náter alebo inú povrchovú úpravu, náterový systém by mal byť kompatibilný s vytvrdeným kompozitom a zamýšľaným prevádzkovým prostredím. Jednotný vzhľad suchej tkaniny sám o sebe nezaručuje rovnaký vzhľad po formovaní.

FAQ

Čo je tkanina z uhlíkových vlákien s obyčajnou väzbou?

Ide o tkanú výstuž z uhlíkových vlákien, v ktorej osnovné a útkové priadze opakovane prechádzajú cez seba a pod seba. To vytvára pravidelnú štruktúru tkaniny s jasne identifikovateľnými smermi vlákien.

Ako vyzerá plátnové uhlíkové vlákno?

Osnova a útok tvoria opakovaný vzor nad spodným okrajom, ktorý vytvára pravidelný mriežkovaný vzhľad. Vizuálne sa líši od keprovej tkaniny, ktorá má charakteristický diagonálny vzor.

Je plátnová väzba vhodná pre viditeľné časti z uhlíkových vlákien?

áno. Pravidelná väzba môže tvoriť časť viditeľného povrchu kompozitného komponentu. Konečný vzhľad závisí aj od distribúcie živice, konsolidácie, stavu formy a povrchovej úpravy.

Môže sa plátnová väzba použiť na zakrivené formy?

Áno, ale vhodnosť závisí od zakrivenia, polomeru a trojrozmernej geometrie formy. Pri zložitých tvaroch môže skúška tvarovania pomôcť identifikovať potenciálne zvrásnenie, deformáciu priadze alebo ťažkosti počas kladenia.

Určuje plátnová väzba pevnosť kompozitu?

Nie. Vlastnosti hotového kompozitu závisia od triedy uhlíkových vlákien, hmotnosti tkaniny, živicového systému, objemovej frakcie vlákna, orientácie vrstvy, hrúbky laminátu a podmienok vytvrdzovania alebo formovania. Výplet je len jednou časťou špecifikácie materiálu.

Je možné prispôsobiť hmotnosť a šírku látky?

áno. Hmotnosť, šírka, dĺžka rolky a ďalšie špecifikácie môžu byť definované podľa požiadaviek výroby. Pri vyžiadaní cenovej ponuky by sa mala uviesť aj požadovaná trieda uhlíkových vlákien a zamýšľaný proces formovania.

Aké informácie by sa mali poskytnúť pre cenovú ponuku?

Užitočné informácie zahŕňajú požadované GSM, triedu uhlíkových vlákien, konštrukciu väzby, šírku, dĺžku kotúča, množstvo, aplikáciu a proces formovania. Existujúca špecifikácia tkaniny alebo vzorka môžu tiež pomôcť, keď materiál musí zodpovedať zavedenému výrobnému procesu.

Je možné vyhodnotiť vzorku pred hromadnou výrobou?

Vyhodnotenie vzorky je možné zariadiť, keď je potrebné skontrolovať tkaninu na zakrytie, kompatibilitu so živicou, vzhľad povrchu alebo správanie pri spracovaní so špecifickým výrobným procesom kompozitu.

Je plátnová väzba pevnejšia ako keprová?

Žiadna väzba by sa nemala považovať za silnejšiu na základe samotného vzoru väzby. Mechanické vlastnosti hotového laminátu sú ovplyvnené typom vlákna, hmotnosťou tkaniny, živicovým systémom, orientáciou vlákna, konštrukciou laminátu a podmienkami spracovania.