從性能角度看碳纖維紋路 zund切割機-光學壓克力台中雷射切割雕刻代工－謝宇翔焦點新聞熱搜

　　在認識碳纖維制品時，很多人看到具有碳纖維紋路的制品感覺就是酷，具有時尚科技感。所以出現很多追求碳纖維紋路外觀的制品，在淘寶網搜碳纖維出現多的便是碳纖維貼紙，這是一種印有碳纖維紋路的貼紙，跟碳纖維八竿子打不著的關系。但是拿碳纖維紋路當做裝飾品，未免大材小用。其實碳纖維小小的紋路下邊，蘊含著巨大的秘密。今天我們就來探討不同碳纖維紋路來做碳纖維制品有什么不一樣。

　　首先我們知道，碳纖維制造的時候，并不是一根一根的生產的，而是一束一束的，那么每一束包含的碳纖維數量可能會有些差異，但是通常可分為1000根、3000根、6000根、12000根，也就是我們熟悉的1k、3k、6k、12k等概念。

　　碳纖維通常以機織織物的形式出現，這使得它更易于使用，并可以根據應用提供額外強度。因此，有許多用于碳纖維織物的編織。常見的是平紋，斜紋和緞紋，我們將分別詳細介紹。

　　平紋編織平紋碳纖維板看起來很對稱，并具有小棋盤風格的外觀。在這種編織中，絲束以上/下模式編織。隔行絲束之間的間隔很小，使平紋組織具有很高的穩定性。織物的穩定性是織物保持其編織角度和纖維取向的能力。由于具有很高的穩定性，所以平紋不太適合用于具有復雜輪廓的疊層，它不會像其他一些編織一樣柔韌。通常，平紋織物適合于平板，管子和2D曲線結構的外觀。

　　這種編織圖案的一個缺點是由于交織之間的距離很短，所以絲束中的卷曲很大（編織時纖維形成的角度，見下圖）。這種彎曲會產生應力集中，隨著時間的流逝會削弱零件的強度。

　　斜紋編織

　　斜紋是介于平紋編織和緞紋編織之間的一種編織，緞紋我們將在下面進行討論。斜紋布具有良好的柔韌性，可以成型為復雜的輪廓，并且在保持織物穩定性方面比緞紋編織更好，但不如平紋編織。如果您以斜紋編織方式跟隨一根絲束，則它會經過一定數量的絲束上去，然后經過相同數量的絲束下去。上方/下方圖案會形成對角線箭頭外觀，稱為“斜紋線”。相較于平紋編織，拖曳交錯之間的距離更長，意味著卷曲更少，潛在的應力集中也更少。

　　2x2斜紋布可能是業內知名的碳纖維編織。它用于許多外觀和裝飾應用中，但也具有出色的功能，它具有適度的可成型性和適度的穩定性。就像2x2名稱所表示的那樣，每個絲束將經過2個絲束下去，然后經過2個絲束上來。同樣，4x4斜紋布將經過4個絲束下去，然后經過4個絲束上來。它具有比2x2斜紋布略高的可成形性，因為編織不那么緊密，但穩定性也較低。

　　緞紋編織

　　緞紋編織在織物中歷史很早，早期用于制造具有出色懸垂性的絲綢織物，同時看起來也很順滑和無縫。對于復合材料，這種懸垂性意味著它可以輕松地形成并包裹復雜的輪廓。由于織物的易成型性，因此其穩定性低。常見的線束緞紋編織有4線束緞紋（4HS），5?線束緞紋（5HS）和8線束緞紋（8HS）。隨著緞紋編織數量的增加，可成形性將增加，織物穩定性將下降。

　　線束緞紋名稱中的數字表示經過向上和經過向下絲束總數。對于4HS，它將超過3個絲束向上，然后經過1個絲束向下。對于5HS，它將超過4個絲束向上，然后經過1個絲束向下，而8HS將經過7個絲束向上，然后經過1個絲束向下。

　　展寬絲束和標準絲束

　　單向布碳纖維沒有彎曲狀態，可以很好地承受力，編織布絲束需要在正交方向上下彎曲，強度下降會很厲害。所以當纖維絲束上下編織以形成織物時，由于絲束中的卷曲，強度降低了。當您將標準絲束中的絲束數量從3k增加到6k時，絲束變得更大（更厚），彎曲角度也變得更大。避免這種情況的一種方法是將細絲展開成更寬的絲束，這被稱為展開絲束，做出來的布也叫展寬布，這樣做有很多好處。

　　展寬絲束的卷曲角度比標準絲束的編織角度小，從而通過增加平滑度來減少交叉缺陷。較小的彎曲角度將導致較高的強度。與單向材料相比，鋪展的絲束材料也更易于使用，并且仍然具有相當好的纖維拉伸強度。

　　單向布

　　單向布行業內也叫UD布，顧名思義，uni的意思是一個，所有的纖維都朝向相同的方向。這使單向（UD）織物具有一些高強度優勢。UD織物不是機織織物，沒有卷曲的交織的絲束。只有高度取向連續的纖維可以增加強度和剛度。另一個好處是能夠通過調整鋪層角度和鋪層比例來控制制品強度。自行車車架使用單向布優化鋪層結構，從而調節性能就是一個很好的例子。車架必須在底部支架區域內保持剛度和剛度，將車手的動力傳遞給車輪，但車架還需要具有一定的柔韌性和柔韌性。使用單向布，您可以選擇碳纖維的精確方向以獲得所需的強度。

　　單向布的一個主要缺點是可操作性差。單向布往往在鋪層過程中很容易散開，因為它沒有交織的纖維將其固定在一起。如果纖維放置不正確，幾乎不可能再次正確地重新定位它們。單向布裁切也會引起問題。如果在切割特定地方有任何纖維拉起，那些松散的纖維會一直拉到整個布面。通常，如果選擇單向布進行鋪層，則將平紋、斜紋、緞紋編織織物用于層和后一層，以幫助提高可加工性和零件耐久性。在中間層，則是用單向布精確控制整個部件的強度。

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