Υφαντικές ίνες άνθρακα: Τι είναι και γιατί να τις χρησιμοποιήσετε
Αν έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί ένα κομμάτι ανθρακονήματος μπορεί να φαίνεται διαφορετικό από ένα άλλο κομμάτι ανθρακονήματος, δεν είστε οι μόνοι. Οι ίνες άνθρακα έρχονται σε πολλές διαφορετικές πλέξεις και το καθένα εξυπηρετεί διαφορετικό σκοπό και δεν είναι μόνο καλλυντικό.
Φύλλο από ανθρακόνημα Απλή ύφανση Πλεκτή ύφανση Twill
Οι ίνες άνθρακα κατασκευάζονται από πρόδρομες ουσίες όπως το πολυακρυλονιτρίλιο (PAN) και το ρεγιόν. Οι πρόδρομες ίνες υποβάλλονται σε χημική επεξεργασία, θερμαίνονται και τεντώνονται, στη συνέχεια ανθρακώνονται, για να δημιουργηθούν ίνες υψηλής αντοχής. Αυτές οι ίνες, ή νημάτια, στη συνέχεια δεσμεύονται σε δέσμες που αναγνωρίζονται από τον αριθμό των νημάτων άνθρακα που περιέχουν. Οι συνήθεις βαθμολογίες ρυμούλκησης είναι 3k, 6k, 12k και 15k. Το "k" αναφέρεται σε χίλια, άρα ένα ρυμουλκούμενο 3k αποτελείται από 3,000 νήματα άνθρακα. Μια τυπική ρυμούλκηση 3k έχει συνήθως πλάτος 0,125", επομένως είναι πολλές ίνες συσκευασμένες σε ένα μικρό χώρο. Ένα ρυμουλκούμενο 6k έχει 6,{12}} νήματα άνθρακα, ένα 12k έχει 12,000 νήματα, Αυτός ο μεγάλος αριθμός ινών υψηλής αντοχής σε συνδυασμό είναι αυτό που κάνει τις ίνες άνθρακα τόσο ισχυρό υλικό.
Υφαντό ανθρακόνημα
Το ανθρακονήματα έρχεται συνήθως με τη μορφή υφαντού υφάσματος, το οποίο διευκολύνει την εργασία και μπορεί να δώσει πρόσθετη δομική αντοχή ανάλογα με την εφαρμογή. Εξαιτίας αυτού, υπάρχουν πολλές διαφορετικές πλέξεις που χρησιμοποιούνται για ύφασμα από ανθρακονήματα. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα Plain, Twill και Harness Satin και θα αναφερθούμε σε περισσότερες λεπτομέρειες για το καθένα.
Απλή ύφανση
Ένα φύλλο από ανθρακονήματα απλής ύφανσης φαίνεται συμμετρικό με μια μικρή εμφάνιση σε στυλ σκακιέρας. Σε αυτή την ύφανση οι τούμπες υφαίνονται με μοτίβο πάνω/κάτω. Ο μικρός χώρος μεταξύ των πλεγμάτων δίνει στην απλή ύφανση υψηλό επίπεδο σταθερότητας. Η σταθερότητα των υφασμάτων είναι η ικανότητα ενός υφάσματος να διατηρεί τη γωνία ύφανσής του και τον προσανατολισμό της ίνας. Λόγω αυτού του υψηλού επιπέδου σταθερότητας, το απλό δεν είναι κατάλληλο για στρώσεις με πολύπλοκα περιγράμματα, δεν θα είναι τόσο εύκαμπτο όσο μερικές από τις άλλες πλέξεις. Γενικά, τα υφάσματα απλής ύφανσης είναι κατάλληλα για επίπεδα φύλλα, σωλήνες και 2D καμπύλες.
Διάγραμμα ινών άνθρακα απλής ύφανσης
Ένα μειονέκτημα αυτού του σχεδίου ύφανσης είναι η σκληρή πτυχή (η γωνία που δημιουργεί η ίνα όταν υφαίνεται, βλέπε παρακάτω) στα ρυμουλκά λόγω της μικρής απόστασης μεταξύ των πλεγμάτων. Η σκληρή πτύχωση μπορεί να δημιουργήσει συγκεντρώσεις στρες που μπορεί να αποδυναμώσουν το εξάρτημα με την πάροδο του χρόνου.
Φύλλο από ανθρακόνημα διάγραμμα πτύχωσης απλής ύφανσης
Twill Weave
Το Twill χρησιμεύει ως γέφυρα μεταξύ μιας απλής ύφανσης και των σατέν υφαντών που θα συζητήσουμε στη συνέχεια. Το Twill έχει καλή ευκαμψία και μπορεί να σχηματίσει περίπλοκα περιγράμματα, και είναι καλύτερο να διατηρεί τη σταθερότητα του υφάσματός του από μια σατέν ύφανση λουριών, αλλά όχι τόσο καλή όσο η απλή ύφανση. Εάν ακολουθήσετε ένα σκέλος ρυμούλκησης σε μια ύφανση twill, περνά πάνω από έναν καθορισμένο αριθμό ρυμουλκήσεων και στη συνέχεια κάτω από τον ίδιο αριθμό ρυμουλκήσεων. Το μοτίβο πάνω/κάτω δημιουργεί μια διαγώνια εμφάνιση με αιχμή βέλους, γνωστή ως "γραμμή twill". Η μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των πλεγμάτων ρυμούλκησης σημαίνει λιγότερες πτυχώσεις σε σύγκριση με μια απλή ύφανση και λιγότερες πιθανές συγκεντρώσεις τάσεων.
Το 2×2 Twill είναι πιθανώς η πιο αναγνωρίσιμη ύφανση από ανθρακονήματα στη βιομηχανία. Χρησιμοποιείται σε πολλές καλλυντικές και διακοσμητικές εφαρμογές, αλλά έχει επίσης μεγάλη λειτουργικότητα, έχει μέτρια μορφοποίηση και μέτρια σταθερότητα. Όπως υποδηλώνει το όνομα 2×2, κάθε ρυμούλκηση θα περάσει πάνω από 2 ρυμουλκήσεις και στη συνέχεια κάτω από δύο ρυμουλκήσεις. Ομοίως, το 4×4 Twill θα περάσει πάνω από 4 ρυμουλκήσεις και στη συνέχεια κάτω από 4 ρυμουλκήσεις. Έχει ελαφρώς μεγαλύτερη μορφοποίηση από το 2×2 Twill, αφού η ύφανση δεν είναι τόσο σφιχτή, αλλά θα έχει και λιγότερη σταθερότητα.
Σατέν υφάσματα λουριών
Η σατέν ύφανση σχεδιάστηκε πριν από χιλιάδες χρόνια για την κατασκευή μεταξωτών υφασμάτων με εξαιρετικές ιδιότητες ντυσίματος, ενώ φαίνεται επίσης λεία και χωρίς ραφές. Για τα σύνθετα υλικά, αυτή η δυνατότητα πρόσφυσης σημαίνει ότι μπορεί εύκολα να σχηματιστεί και να τυλιχτεί γύρω από πολύπλοκα περιγράμματα. Επειδή το ύφασμα είναι τόσο διαμορφώσιμο, έχει, αναμενόμενα, χαμηλή σταθερότητα. Οι συνήθεις σατέν πλέξεις λουριών είναι σατέν 4 λουριών (4HS), σατέν 5 λουριών (5HS) και σατέν 8 λουριών (8HS). Καθώς αυξάνετε τον αριθμό της σατέν πλέξης, η μορφοποίηση θα αυξηθεί και η σταθερότητα του υφάσματος θα μειωθεί.
Spread Tow εναντίον Standard Tow
Το απλωμένο υλικό ρυμούλκησης μπορεί να είναι ένας καλός συμβιβασμός μεταξύ της χρήσης υλικού μονής κατεύθυνσης και του τυπικού υφαντού υλικού. Καθώς μια ράβδος ινών υφαίνει προς τα πάνω και προς τα κάτω για να δημιουργήσει ένα ύφασμα, η αντοχή μειώνεται λόγω της πτυχής στη ρυμούλκηση. Καθώς αυξάνετε τον αριθμό των νημάτων σε μια τυπική ρυμούλκηση, από 3k σε 6k για παράδειγμα, η ρυμούλκηση γίνεται μεγαλύτερη (παχύτερη) και η γωνία πτύχωσης γίνεται πιο σκληρή. Ένας τρόπος για να αποφευχθεί αυτό είναι να απλώσετε τα νημάτια σε ένα ευρύτερο ρυμουλκούμενο, αυτό ονομάζεται ρυμούλκηση διασποράς και υπάρχουν μερικά μπεν.
οφέλη που αποκτώνται με αυτό.
απλώστε ρυμούλκηση ύφανση πτύχωση διάγραμμα φύλλο ανθρακονήματος
Η ρυμούλκηση ανοίγματος προσφέρει μικρότερη γωνία πτυχής από μια τυπική πλέξη ρυμούλκησης και μπορεί να μειώσει τα ελαττώματα crossover αυξάνοντας την ομαλότητα. Μια χαμηλότερη γωνία πτύχωσης θα έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη αντοχή. Το διαστρωμένο υλικό ρυμούλκησης είναι επίσης πιο εύκολο στην εργασία από το υλικό μονής κατεύθυνσης και εξακολουθεί να έχει αρκετά καλή αποτροπή έλξης ινών.
