Hva er karbonfiberklut?

Karbonfiberspoiler. Todd Johnson

Karbonfiber er ryggraden i lette kompositter. Forstå hvilken karbonfiberduk som kreves, kjenne til produksjonsprosessen og komposittindustriens terminologi. Nedenfor finner du informasjon om karbonfiberduk og hva de ulike produktkodene og stilene betyr.

Karbonfiberstyrke

Det må forstås at all karbonfiber ikke er like. Når karbonet produseres til fibre, introduseres spesielle tilsetningsstoffer og elementer for å øke styrkeegenskapene. Den primære styrkeegenskapen som karbonfiber vurderes ut fra, er modul.

Karbon produseres til små fibre gjennom enten PAN- eller Pitch-prosessen. Karbonet er produsert i bunter med tusenvis av bittesmå filamenter og viklet på en rull eller spole. Det er tre hovedkategorier av rå karbonfiber:

• Høy modul Karbonfiber (Aerospace Grade)
• Mellommodulus karbonfiber
• Standard Modulus Carbon Fiber (kommersiell klasse)

Selv om vi kan komme i kontakt med karbonfiber av romfartskvalitet på et fly, for eksempel den nye 787 Dreamliner, eller se den i en Formel 1-bil på TV; de fleste av oss vil sannsynligvis komme i kontakt med kommersiell kvalitet karbonfiber oftere.

Vanlig bruker av kommersiell kvalitet karbonfiber inkluderer:

• Sportsutstyr
• Bilpanser og ettermarkedsdeler
• Tilbehør, som iPhone-deksler

Hver produsent av rå karbonfiber har sin egen nomenklatur for karakteren. For eksempel kaller Toray Carbon Fiber deres kommersielle klasse 'T300', mens Hexcels kommersielle karakter kalles 'AS4.'

Karbonfibertykkelse

Som tidligere nevnt, produseres rå karbonfiber i bittesmå filamenter (rundt 7 mikron), disse filamentene er buntet inn i rovings som vikles på spoler. Sneller av fiber brukes senere direkte i prosesser som pultrudering eller filamentvikling, eller de kan veves inn i stoffer.

Disse karbonfiberrovingene består av tusenvis av filamenter og er nesten alltid en standardmengde. Disse er:

• 1000 c (1k karbonfiber)
• 3000 filamenter (3k karbonfiber)
• 6000 filamenter (6k karbonfiber)
• 12 000 filamenter (12k karbonfiber)

Dette er grunnen til at hvis du hører en bransjeprofesjonell snakke om karbonfiber, kan de si: 'Jeg bruker et 3k T300 vanlig vevd stoff.' Vel, nå vil du vite at de bruker et karbonfiberstoff som er vevd med Toray standard modulus CF-fiber, og det bruker fiber som har 3000 filamenter per tråd.

Det burde da være en selvfølge at tykkelsen på en 12k karbonfiberroving vil være dobbelt så stor som en 6k, fire ganger som en 3k, osv. På grunn av effektiviteten i produksjonen, en tykkere roving med flere filamenter, for eksempel en 12k tråd , er vanligvis rimeligere per pund enn en 3k med lik modul.

Karbonfiberklut

Spoler av karbonfiber blir ført til en vevstol, hvor fibrene deretter veves til stoffer. De to vanligste vevtypene er 'renvev' og 'twill'. Plain veve er et balansert rutemønster, der hver tråd går over deretter under hver tråd i motsatt retning. Mens en twillvev ser ut som en flettet kurv. Her går hver tråd over en motstående tråd, deretter under to.

Både twill og vanlig vev har like mye karbonfiber i hver retning, og styrken deres vil være svært like. Forskjellen er først og fremst et estetisk utseende.

Hvert selskap som vever karbonfiberstoffer vil ha sin egen terminologi. For eksempel kalles en 3k vanlig vev av Hexcel 'HexForce 282' og kalles vanligvis '282' (to åttito) for kort. Dette stoffet har 12 tråder av 3k karbonfiber per tomme, i hver retning.