Kekuatan dan Ketebalan Kain Serat Karbon

Serat karbon adalah tulang punggung komposit ringan. Memahami apa kain serat karbon diperlukan mengetahui proses pembuatan dan terminologi industri komposit. Di bawah ini Anda akan menemukan informasi tentang kain serat karbon dan apa arti berbagai kode dan gaya produk.

Perlu dipahami bahwa semua serat karbon tidak sama. Ketika karbon diproduksi menjadi serat, aditif khusus dan elemen diperkenalkan untuk meningkatkan sifat kekuatan. Properti kekuatan utama yang serat karbon dinilai, adalah modulus.

Karbon diproduksi menjadi serat kecil melalui proses PAN atau Pitch. Karbon diproduksi dalam kumpulan ribuan filamen kecil dan digulung ke gulungan atau gelendong. Ada tiga kategori utama serat karbon mentah:

• Modulus tinggi Fiber Karbon (Kelas Aerospace)
• Serat Karbon Modulus Menengah
• Serat Karbon Modulus Standar (Kelas Komersial)

Meskipun kita mungkin bersentuhan dengan serat karbon kelas aerospace di pesawat terbang, seperti 787 Dreamliner baru, atau melihatnya di mobil Formula 1 di TV; sebagian besar dari kita akan lebih sering bersentuhan dengan serat karbon komersial.

Umum menggunakan serat karbon kelas komersial meliputi:

• Barang olahraga
• Kap mobil dan suku cadang aftermarket
• Asesoris, seperti casing iPhone

Setiap produsen serat karbon mentah memiliki nomenklatur nilai mereka sendiri. Misalnya, Toray Carbon Fiber menyebut kelas komersial mereka "T300," sedangkan kelas komersial Hexcel disebut "AS4."

Seperti disebutkan sebelumnya, serat karbon mentah diproduksi dalam filamen kecil (sekitar 7 mikron), filamen ini dibundel menjadi rovings yang digulung ke gulungan. Kumparan serat kemudian digunakan secara langsung dalam proses seperti pultrusion atau gulungan filamen, atau mereka dapat ditenun menjadi kain.

Keliling serat karbon ini terdiri dari ribuan filamen dan hampir selalu jumlah standar. Ini adalah:

• 1.000 c (serat karbon 1k)
• 3.000 filamen (serat karbon 3k)
• 6.000 filamen (serat karbon 6k)
• 12.000 filamen (serat karbon 12k)

Inilah sebabnya mengapa jika Anda mendengar seorang profesional industri berbicara tentang serat karbon, mereka mungkin berkata, "Saya menggunakan kain tenunan polos T300 3k." Nah, sekarang kamu akan tahu bahwa mereka menggunakan kain serat karbon yang ditenun dengan serat CF modulus standar Toray, dan menggunakan serat yang memiliki 3.000 filamen per untai.

Seharusnya tidak usah dikatakan bahwa, ketebalan serat karbon 12k keliling akan dua kali lipat dari 6k, empat kali lipat dari 3k, dll. Karena efisiensi dalam pembuatan, keliling yang lebih tebal dengan lebih banyak filamen, seperti untaian 12k, biasanya lebih murah per pon daripada 3k modulus yang sama.

Gulungan dari Fiber Karbon dibawa ke alat tenun, di mana serat kemudian ditenun menjadi kain. Dua jenis tenunan yang paling umum adalah "tenunan polos" dan "kepar." Tenunan polos adalah pola papan checker seimbang, di mana setiap helai berjalan kemudian di bawah masing-masing untai di arah yang berlawanan. Sedangkan tenunan kepar tampak seperti keranjang anyaman. Di sini, setiap untai membahas satu untai yang berlawanan, lalu di bawah dua.

Baik tenunan dan tenunan polos memiliki jumlah serat karbon yang sama untuk setiap arah, dan kekuatannya akan sangat mirip. Perbedaannya terutama pada penampilan estetika.

Setiap perusahaan yang menganyam kain serat karbon akan memiliki terminologi sendiri. Misalnya, tenunan 3k oleh Hexcel disebut "HexForce 282," dan secara umum disebut "282" (dua delapan puluh dua). Kain ini memiliki 12 helai serat karbon 3k per inci, di setiap arah.