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碳纤维纹路及其性能

在认识碳纤维制品时,很多人看到具有碳纤维纹路的制品第一感觉就是酷,具有时尚科技感。所以出现很多追求碳纤维纹路外观的制品。但是拿碳纤维纹路当做装饰品,未免大材小用。其实碳纤维小小的纹路下边,蕴含着巨大的秘密。今天我们就来探讨不同碳纤维纹路来做碳纤维制品有什么不一样。
那么我们平时说的1k、3k、6k、12k代表什么呢?首先我们要清楚碳纤维并不是一根一根的生产的,而是一束一束的,那么每一束包含的碳纤维数量可能会有些差异,但是通常可分为1000根一束的1k、3000根一束的3k、6000根一束的6k、12000根一束的12k。
最常见的是平纹,斜纹和单向,我们将分别详细介绍。
平纹编织
平纹碳纤维板看起来很对称,并具有小棋盘风格的外观。在这种编织中,丝束以上/下模式编织。隔行丝束之间的间隔很小,使平纹组织具有很高的稳定性。织物的稳定性是织物保持其编织角度和纤维取向的能力。由于具有很高的稳定性,所以平纹不太适合用于具有复杂轮廓的叠层,它不会像其他一些编织一样柔韧。通常,平纹织物适合于平板,管子和2D曲线结构的外观。
斜纹编织
斜纹是介于平纹编织和缎纹编织之间的一种编织,缎纹我们将在下面进行讨论。斜纹布具有良好的柔韧性,可以成型为复杂的轮廓,并且在保持织物稳定性方面比缎纹编织更好,但不如平纹编织。 如果您以斜纹编织方式跟随一根丝束,则它会经过一定数量的丝束上去,然后经过相同数量的丝束下去。上方/下方图案会形成对角线箭头外观,称为“斜纹线”。相较于平纹编织,拖曳交错之间的距离更长,意味着卷曲更少,潜在的应力集中也更少。
单向布
单向布行业内也叫UD布,顾名思义,uni的意思是一个,所有的纤维都朝向相同的方向。这使单向(UD)织物具有一些高强度优势。UD织物不是机织织物,没有卷曲的交织的丝束。只有高度取向连续的纤维可以增加强度和刚度。另一个好处是能够通过调整铺层角度和铺层比例来控制制品强度。自行车车架使用单向布优化铺层结构,从而调节性能就是一个很好的例子。车架必须在底部支架区域内保持刚度和刚度,将车手的动力传递给车轮,但车架还需要具有一定的柔韧性和柔韧性。使用单向布,您可以选择碳纤维的精确方向以获得所需的强度。
单向布的一个主要缺点是可操作性差。单向布往往在铺层过程中很容易散开,因为它没有交织的纤维将其固定在一起。如果纤维放置不正确,几乎不可能再次正确地重新定位它们。单向布裁切也会引起问题。如果在切割特定地方有任何纤维拉起,那些松散的纤维会一直拉到整个布面。通常,如果选择单向布进行铺层,则将平纹、斜纹、缎纹编织织物用于第一层和最后一层,以帮助提高可加工性和零件耐久性。在中间层,则是用单向布精确控制整个部件的强度。
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