A szénszál a könnyű kompozitok gerince. Annak megértése, hogy milyen szénszálas ruhára van szükség, a gyártási folyamat és az összetett ipari terminológia ismerete. Az alábbiakban információkat talál a szénszálas ruháról és arról, hogy mit jelentenek a különböző termékkódok és stílusok.
Szénszálerősség
Meg kell érteni, hogy az összes szénszál nem azonos. Amikor a szén szálakká alakul, speciális adalékanyagokat és elemeket vezetnek be az szilárdsági tulajdonságok javítása érdekében. A szénszál elsődleges szilárdsági tulajdonsága a modulus.
A szénből apró szálakká alakul a PAN vagy a Pitch eljárás. A szént ezer apró szálból álló kötegekben gyártják, és egy tekercsre vagy orsóra tekercselik. A nyers szénszál három fő kategóriája van:
- Nagy modulus Szénrost (Repülőgép-fokozat)
- Köztes Modulus szénszál
- Szabványos Modulus szénszál (kereskedelmi fokozat)
Annak ellenére, hogy érintkezésbe kerülhetünk egy repülőgép repülőgép-űrminőségű szénszálával, mint például az új 787 Dreamliner, vagy a TV-ben egy Formula 1-es autóban láthatjuk; többségünk valószínűleg gyakrabban érintkezik a kereskedelmi minőségű szénszállal.
Gyakori felhasználások kereskedelmi minőségű szénszál tartalma:
- Sportcikkek
- Autó motorháztetők és utólagos alkatrészek
- Kiegészítők, például iPhone tokok
Minden egyes nyers szénszálak gyártója saját besorolási nómenklatúrája van. Például a Toray Carbon Fiber kereskedelmi osztályát "T300" -nak, a Hexcel pedig "AS4" -nek hívja.
Szénszál vastagság
Mint korábban említettük, a nyers szénszálat apró szálakban (kb. 7 mikron) gyártják, ezeket a szálakat előcsontokba csomagolják, amelyeket az orsóra tekercselnek. A száltekercseket később közvetlenül felhasználják olyan folyamatokban, mint a pultrúzió vagy az izzószál tekercselése, vagy szövetekbe szövhetők.
Ezek a szénszálas előfonatok több ezer szálból állnak, és szinte mindig standard mennyiségűek. Ezek:
- 1000 c (1 k szénszál)
- 3000 szál (3k szénszál)
- 6000 szál (6k szénszál)
- 12.000 szálak (12 k szénszál)
Ez az oka annak, ha azt hallja, hogy egy iparági szakember a szénszálról beszél, mondhatják: "3k T300 sima szövést használok." Nos, most megteszi tudják, hogy szénszálas szövetet használnak, amelyet Toray szabványos modulus CF-szálakkal szövnek, és olyan szálat használnak, amelyenként 3000 szál van part.
Magától értetődik, hogy egy 12 ezer szénszál vastagsága kétszer akkora lesz, mint egy 6 k, négyszeres, mint 3 ezer, stb. A gyártás hatékonyságának köszönhetően egy vastagabb, több szálú fonal, például egy 12k-os szál, általában fontnál kevésbé költséges, mint egy 3k-os azonos modulus.
Szénszálas kendő
Cséve a szénrost azokat egy szövőszékbe viszik, ahol a szálakat ezután szövetekké fonják. A szövés két leggyakoribb típusa az "egyszerű szövés" és a "twill". A sima szövés egy kiegyensúlyozott kockás táblás minta, ahol minden szál áthalad, majd az egyes szálak ellenkező irányba. Míg a twill szövés fonott kosárnak tűnik. Itt minden szál egy ellentétes szálon, majd kettő alatt megy át.
Mind a twill, mind a sima szövésben azonos mennyiségű szénszál van, minden irányba haladva, és ezek erőssége nagyon hasonló. A különbség elsősorban esztétikai megjelenés.
Minden vállalatnak, amely szénszálas szöveteket szövi, saját terminológiája lesz. Például, a Hexcel által készített 3k méretű szövést "HexForce 282" -nek hívják, és röviden általában "282" -nek (kettő nyolcvankettő) hívják. Ennek a szövetnek 12 szál 3k szénszál / hüvelyk, mindkét irányban.