Süsinikkiud on kergete komposiitide selgroog. Tootmisprotsessi ja liittööstuse terminoloogia tundmine, kui palju on vaja süsinikkiust riiet. Altpoolt leiate teavet süsinikkiust riide kohta ja selle kohta, mida erinevad tootekoodid ja stiilid tähendavad.
Süsiniku kiu tugevus
Tuleb mõista, et kogu süsinikkiud ei ole võrdsed. Kui süsinikust valmistatakse kiud, võetakse tugevuse omaduste suurendamiseks kasutusele spetsiaalsed lisandid ja elemendid. Peamine tugevusomadus, mille põhjal hinnatakse süsinikkiudu, on moodul.
Süsinikust valmistatakse väikesteks kiududeks kas PAN- või Pitch-protsess. Süsinikku toodetakse tuhandete pisikeste filamentide kimpudena ja see keritakse rulli või rulli külge. Toores süsinikkiust on kolm peamist kategooriat:
- Suur moodul Süsinikkiud (Lennunduse hinne)
- Vahepealne moodul süsinikkiud
- Tavaline Modulus süsinikkiud (kaubanduslik klass)
Ehkki võime puutuda kokku lennunduses kasutatava kosmosekvaliteediga süsinikkiuga, näiteks uue 787 Dreamlineriga, või näha seda televiisoris Vormel 1 autos; enamik meist puutub tõenäoliselt sagedamini kokku kaubandusliku kvaliteediga süsinikkiuga.
Üldine kasutab kaubandusliku kvaliteediga süsinikkiud sisaldab:
- Spordikaubad
- Autode kapotid ja järelturu osad
- Lisaseadmed, nagu iPhone'i ümbrised
Iga töötlemata süsinikkiudude tootja on oma klasside nomenklatuur. Näiteks nimetab Toray Carbon Fiber nende kaubanduslikku klassi "T300", Hexceli kaubanduslikku klassi aga "AS4".
Süsinikkiu paksus
Nagu varem mainitud, toodetakse toorsüsinikkiudu väikeste kiududena (umbes 7 mikronit), need kiud on kokku pandud nööridesse, mis on keritud poolidele. Kiu poolid kasutatakse hiljem otse sellistes protsessides nagu pultrioonimine või hõõgniidi mähis, või saab neid kootud kangaks kootud.
Need süsinikkiust heie koosneb tuhandetest hõõgniitidest ja on peaaegu alati standardses koguses. Need on:
- 1000 c (1k süsinikkiudu)
- 3000 kiudu (3k süsinikkiudu)
- 6000 hõõgniiti (6k süsinikkiudu)
- 12 000 hõõgniiti (12k süsinikkiudu)
Sellepärast, kui kuulete ühe tööstuse professionaali rääkivat süsinikkiust, võiksid nad öelda: "Ma kasutan tavalist 3k T300 kangast." Noh, nüüd saate tean, et nad kasutavad süsinikkiust kangast, mis on kootud Toray standardmooduliga CF kiuga, ja selles kasutatakse kiudu, milles on 3000 kiudu ahela.
Siis ei tohiks öelda, et 12-kiloste süsinikkiust paksus on kaks korda suurem kui 6-kordne, neli korda 3-kordne jne. Valmistamise efektiivsuse tõttu on paksem, suurema hulga hõõgniitidega niit, näiteks 12-kordne ahel, ühe naela kohta tavaliselt odavam kui 3-k võrdse mooduliga.
Süsinikkiust riie
Poolid süsinikkiud viiakse kangakudumisse, kus seejärel kootud kiud kangaks kootakse. Kaks kõige tavalisemat tüüpi kangaid on "tavaline kootud" ja "toimsega". Tavaline kudumine on tasakaalustatud ruudukujuline muster, kus iga ahela läheb üle iga ahela vastassuunas. Seevastu twill-jutustus näeb välja nagu vitstest korv. Siin läheb iga ahel üle ühe vastaskülje, seejärel kahe alla.
Nii toimsetel kui ka tavalistel lõimedel on igas suunas võrdne kogus süsinikkiudu ja nende tugevus on väga sarnane. Erinevus seisneb eeskätt esteetilises välimuses.
Igal süsinikkiust kangaid tootval ettevõttel on oma terminoloogia. Näiteks Hexceli 3k tavaline kudumine kannab nime "HexForce 282" ja seda nimetatakse lühidalt tavaliselt "282" (kaks kaheksakümmend kaks). Sellel kangal on 12 suunda 3k süsinikkiudu tolli kohta igas suunas.