Kolfiber är ryggraden i lätta kompositer. Att förstå vad kolfiberduk krävs för att känna till tillverkningsprocessen och terminologin för sammansatt industri. Nedan hittar du information om kolfiberduk och vad de olika produktkoderna och stilarna betyder.
Kolfiberstyrka
Det måste förstås att all kolfiber inte är lika. När kolet tillverkas till fibrer införs speciella tillsatser och element för att öka hållfasthetsegenskaperna. Den primära hållfasthetsegenskapen som kolfiber bedöms är modul.
Kol tillverkas till små fibrer genom antingen PAN- eller Pitch-processen. Kolet tillverkas i buntar med tusentals små filament och lindas på en rulle eller spol. Det finns tre huvudkategorier av rå kolfiber:
- Hög modul Kolfiber (Aerospace grade)
- Mellanliggande modul kolfiber
- Standardmodul kolfiber (kommersiell kvalitet)
Även om vi kan komma i kontakt med luftfart av kolfiber i ett flygplan, till exempel den nya 787 Dreamliner, eller se den i en Formel 1-bil på TV; de flesta av oss kommer sannolikt att komma i kontakt med kolfiber av kommersiell kvalitet oftare.
Allmänning användningar av kolfiber av kommersiell kvalitet inkluderar:
- Sportartiklar
- Bilhuvar och eftermarknadsdelar
- Tillbehör, som iPhone-fodral
Varje tillverkare av råa kolfiber har sin egen nomenklatur för betyg. Till exempel kallar Toray Carbon Fiber deras kommersiella klass "T300", medan Hexcels kommersiella kvalitet kallas "AS4."
Kolfibertjocklek
Som tidigare nämnts tillverkas rå kolfiber i små filament (cirka 7 mikron), dessa filament buntas i rovingar som lindas på spolar. Fiberrullarna används senare direkt i processer som pultrusion eller filamentlindning, eller de kan vävas i tyger.
Dessa kolfiberovingar består av tusentals filament och är nästan alltid en standardmängd. Dessa är:
- 1 000 c (1 k kolfiber)
- 3 000 filament (3 k kolfiber)
- 6 000 filament (6 k kolfiber)
- 12 000 filament (12k kolfiber)
Detta är anledningen till att om du hör en branschpersonal som talar om kolfiber, kan de säga, "Jag använder ett 3k T300 vanligt vävtyg." Nu ska du göra det vet att de använder ett kolfiberväv som är vävt med Toray standardmodul CF-fiber, och det använder fiber som har 3 000 filament per strå.
Det bör självklart säga att tjockleken på en 12k kolfibertråkning kommer att vara dubbelt så stor som en 6k, fyra gånger som en 3k, etc. På grund av effektiviteten vid tillverkningen är en tjockare roving med fler filament, såsom en 12k-sträng, vanligtvis billigare per pund än en 3k lika stor modul.
Kolfiberduk
Rullar av kolfiber tas till en vävvävstol, där fibrerna sedan vävs till tyger. De två vanligaste vävtyperna är "vanlig väv" och "twill". Vanligt väv är ett balanserat rutmönster, där varje tråd går över då under varje tråd i motsatt riktning. Medan en twillväv ser ut som en flätad korg. Här går varje tråd över en motsatt tråd, sedan under två.
Både twill och vanlig väv har en lika stor mängd kolfiber som går i varje riktning, och deras styrkor kommer att vara mycket lika. Skillnaden är främst ett estetiskt utseende.
Varje företag som väver kolfibertyger kommer att ha sin egen terminologi. Till exempel kallas en 3k vanlig väv av Hexcel "HexForce 282" och kallas vanligtvis "282" (två åttiotvå) kort. Detta tyg har 12 trådar med 3k kolfiber per tum, i varje riktning.