Tenun Serat Karbon: Apa itu dan mengapa menggunakannya
Jika Anda pernah bertanya-tanya mengapa sepotong serat karbon mungkin terlihat berbeda dari serat karbon lainnya, Anda tidak sendiri. Serat karbon hadir dalam banyak tenunan yang berbeda dan masing-masing memiliki tujuan yang berbeda, dan itu bukan hanya kosmetik.
Lembaran serat karbon Tenunan polos Tenunan checker Tenunan kepar
Serat karbon terbuat dari prekursor seperti poliakrilonitril (PAN) dan rayon. Serat prekursor diolah secara kimia, dipanaskan dan diregangkan, kemudian dikarbonisasi, untuk membuat serat berkekuatan tinggi. Serat-serat ini, atau filamen, kemudian dibundel bersama dalam derek yang diidentifikasi dengan jumlah filamen karbon yang dikandungnya. Peringkat derek umum adalah 3k, 6k, 12k dan 15k. "k" mengacu pada seribu, jadi derek 3k terbuat dari 3,000 filamen karbon. Derek 3k standar biasanya memiliki lebar 0,125", sehingga banyak serat yang dikemas ke dalam ruang kecil. Derek 6k memiliki 6,000 filamen karbon, 12k memiliki 12,000 filamen, dan seterusnya Sejumlah besar serat berkekuatan tinggi yang digabungkan menjadi satu inilah yang membuat serat karbon menjadi bahan yang sangat kuat.
Serat Karbon Anyaman
Serat karbon biasanya berbentuk kain tenun, yang membuatnya lebih mudah untuk dikerjakan dan dapat memberikan kekuatan struktural tambahan tergantung pada aplikasinya. Karena itu, ada banyak tenunan berbeda yang digunakan untuk kain serat karbon. Yang paling umum adalah Plain, Twill, dan Harness Satin, dan kami akan menjelaskan lebih detail untuk masing-masingnya.
Tenunan Polos
Lembaran serat karbon tenunan polos terlihat simetris dengan tampilan gaya kotak-kotak kecil. Dalam tenunan ini, derek ditenun dengan pola over/under. Ruang pendek di antara jalinan memberi tenunan polos tingkat stabilitas yang tinggi. Stabilitas kain adalah kemampuan kain untuk mempertahankan sudut tenunan dan orientasi seratnya. Karena tingkat stabilitas yang tinggi ini, polos tidak cocok untuk layup dengan kontur yang rumit, tidak akan lentur seperti beberapa tenunan lainnya. Umumnya, kain tenunan polos cocok untuk lembaran datar, tabung, dan kurva 2D.
Diagram Serat Karbon Tenunan Polos
Salah satu kelemahan dari pola menenun ini adalah kerutan yang keras (sudut yang dibuat serat saat ditenun, lihat di bawah) pada tali karena jarak pendek antara jalinan. Kerutan yang keras dapat menciptakan konsentrasi tegangan yang dapat melemahkan bagian tersebut dari waktu ke waktu.
Lembaran serat karbon diagram crimp tenunan polos
Tenun Twill
Twill berfungsi sebagai jembatan antara tenunan polos dan tenunan satin yang akan kita bahas selanjutnya. Twill memiliki kelenturan yang baik dan dapat membentuk kontur yang rumit, dan lebih baik dalam menjaga stabilitas kainnya daripada tenunan satin harness, tetapi tidak sebaik tenunan polos. Jika Anda mengikuti untaian derek dalam tenunan kepar, ia melewati sejumlah derek dan kemudian di bawah jumlah derek yang sama. Pola atas/bawah menciptakan tampilan mata panah diagonal, yang dikenal sebagai "garis kepar". Jarak yang lebih jauh antara jalinan derek berarti kerutan yang lebih sedikit dibandingkan dengan tenunan polos dan potensi konsentrasi tegangan yang lebih kecil.
2×2 Twill kemungkinan adalah tenunan serat karbon yang paling dikenal di industri ini. Ini digunakan dalam banyak aplikasi kosmetik dan dekoratif, tetapi juga memiliki fungsionalitas yang hebat, ia memiliki sifat mampu bentuk sedang dan stabilitas sedang. Sesuai dengan namanya 2×2, setiap derek akan melewati 2 derek kemudian di bawah dua derek. Demikian pula, Twill 4×4 akan melewati 4 derek kemudian di bawah 4 derek. Ini memiliki kemampuan bentuk yang sedikit lebih dari 2×2 Twill, karena tenunannya tidak sekencang itu, tetapi stabilitasnya juga akan berkurang.
Memanfaatkan Tenun Satin
Tenunan satin dirancang ribuan tahun yang lalu untuk membuat kain sutra dengan kualitas tirai yang sangat baik, sekaligus terlihat halus dan mulus. Untuk komposit, kelenturan ini berarti dapat dengan mudah membentuk dan membungkus kontur yang rumit. Karena kainnya sangat mudah dibentuk, diharapkan stabilitasnya rendah. Anyaman satin harness yang umum adalah 4 satin harness (4HS), 5 satin harness (5HS) dan 8 satin harness (8HS). Saat Anda menambah jumlah tenunan satin, kemampuan bentuk akan meningkat dan stabilitas kain akan menurun.
Sebarkan Derek vs. Derek Standar
Bahan derek sebar dapat menjadi kompromi yang baik antara penggunaan bahan uni-directional dan bahan tenun standar. Saat serabut serat menjalin ke atas dan ke bawah untuk membuat kain, kekuatannya berkurang karena kerutan di seret. Saat Anda menambah jumlah filamen dalam derek standar, dari 3k menjadi 6k misalnya, derek menjadi lebih besar (lebih tebal) dan sudut crimp menjadi lebih keras. Salah satu cara untuk menghindarinya adalah dengan merentangkan filamen menjadi derek yang lebih lebar, ini disebut derek sebar dan ada beberapa ben
keuntungan yang diperoleh dengan melakukan hal ini.
menyebar derek menenun crimp diagram lembar serat karbon
Derek sebar menawarkan sudut kerut yang lebih kecil daripada tenunan derek standar dan dapat mengurangi cacat persilangan dengan meningkatkan kehalusan. Sudut kerutan yang lebih rendah akan menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi. Bahan derek sebar juga lebih mudah dikerjakan daripada bahan uni-directional dan masih memiliki pencegahan penarikan serat yang cukup baik.
