탄소 섬유 직물: 정의 및 사용해야 하는 이유

탄소 섬유 한 조각이 다른 조각과 다르게 보이는 이유가 궁금하다면 혼자가 아닙니다. 탄소 섬유는 다양한 직조 방식으로 제공되며 각각 다른 용도로 사용되며 단순한 장식용이 아닙니다.

 

탄소 섬유는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 및 레이온과 같은 전구체로 만들어집니다. 전구체 섬유는 화학적으로 처리되고 가열되고 연신된 다음 탄화되어 고강도 섬유를 만듭니다. 그런 다음 이러한 섬유 또는 필라멘트는 함께 묶어 토우를 형성하며, 이는 포함된 탄소 필라멘트의 수로 식별됩니다. 일반적인 견인 등급은 3k, 6k, 12k 및 15k입니다. "k"는 1000을 의미하므로 3k 견인은 3,000 탄소 필라멘트로 만들어집니다. 표준 3k 토우는 일반적으로 폭이 0.125"이므로 작은 공간에 많은 섬유를 담을 수 있습니다. 6k 토우는 6000 탄소 필라멘트, 12k 토우는 12,{{16 }} 탄소 필라멘트, 등등 함께 묶인 많은 고강도 섬유는 탄소 섬유를 그렇게 강한 재료로 만드는 것입니다.

짠 탄소 섬유
탄소 섬유는 일반적으로 직물 형태로 제공되어 작업하기가 더 쉽고 용도에 따라 추가적인 구조적 강도를 제공할 수 있습니다. 결과적으로 탄소 섬유 직물은 다양한 직조 방식으로 제공됩니다. 가장 일반적인 것은 단색, 능직물 및 리본 새틴이며 각각에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

평직
평직 탄소 섬유 패널은 작은 바둑판 모양으로 대칭으로 보입니다. 이 직조에서 토우는 오버/언더 패턴으로 직조됩니다. 직조 사이의 짧은 간격은 평직에 높은 수준의 안정성을 제공합니다. 직물 안정성은 직조 각도와 섬유 배향을 유지하는 직물의 능력입니다. 이러한 높은 수준의 안정성으로 인해 평직은 복잡한 윤곽 레이업에 덜 적합하며 다른 직조만큼 유연하지 않습니다. 일반적으로 평직은 평평한 시트, 파이프 및 2차원 곡선에 적합합니다.

이 직조 패턴의 한 가지 단점은 직조 사이의 짧은 거리로 인해 토우에서 거친 크림프(직조할 때 섬유가 만드는 각도, 아래 참조)입니다. 거친 크림프는 시간이 지남에 따라 부품을 약화시킬 수 있는 응력 집중을 생성합니다.

능직
트윌은 다음에 논의할 평직과 새틴 직조 사이의 가교 역할을 합니다. 능직은 복잡한 윤곽을 형성할 수 있을 만큼 유연하고 안장 새틴 직조보다 패브릭 안정성을 유지하는 데 더 좋지만 평직만큼 좋지는 않습니다. 능직으로 된 견인을 따라가면 특정 수의 견인을 통과한 다음 동일한 수의 견인을 통과합니다. 위/아래 패턴은 "능직선"으로 알려진 대각선 화살촉 모양을 만듭니다. 토우 짜임 사이의 거리가 길다는 것은 평직에 비해 권축이 적고 잠재적 응력 집중이 적다는 것을 의미합니다.

2×2 능직물

4×4 능직물

2×2 Twill은 아마도 업계에서 가장 잘 알려진 탄소 섬유 직물일 것입니다. 그것은 많은 화장품 및 장식 응용 분야에 사용되지만 우수한 기능성을 가지고 있으며 중간 정도의 성형성과 중간 정도의 안정성을 모두 가지고 있습니다. 2×2의 이름에서 알 수 있듯이 각 견인은 2개의 견인을 통과한 다음 2개의 견인을 통과합니다. 마찬가지로 4×4 능직물은 4번의 토우를 통과한 다음 4개의 토우를 거칩니다. 직조가 빡빡하지 않기 때문에 2×2 트윌보다 약간 더 성형하기 쉽지만 덜 안정적입니다.