Көміртегі талшық мата текстурасы

Мөр көміртекті талшық маталар табиғи түрде пайда болмайды, оны «тоқыма» деп аталатын маңызды процестің көмегімен береді. Шикізат ретінде диаметрі бірнеше микрон (шамамен шаштың 1/10-і) ғана болатын көміртегі талшықтары қолданылады, олар алдымен алдын ала өңдеуден өтеді (мысалы, желімдеу және пішіндеу), содан кейін мамандандырылған тоқыма жабдықтары арқылы белгілі бір үлгі бойынша бір-біріне тоқылады және нәтижесінде әртүрлі мөрлерге ие маталар пайда болады.
Тоқыма принциптері бойынша көміртегі талшықтарының мата беті негізінен «жарғақ жіптер» (бойлық бағытта орналасқан талшықтар шоғыры) мен «көлденең жіптердің» (көлденең бағытта орналасқан талшықтар шоғыры) тоқылу әдісіне байланысты. Талшық шоғырының қалыңдығы, жарғақ пен көлденең жіптердің тығыздығы, сонымен қатар тоқылу бұрышы мен жиілігі сияқты әртүрлі тоқыма параметрлері мата бетінің морфологиясына тікелей әсер етеді. Мысалы, жарғақ пен көлденең жіптер 1:1 қатынаста вертикальды түрде тоқылса, ең негізгі «жалпақ» мата беті пайда болады; ал бірнеше жарғақ немесе көлденең жіптер топпен тоқылса, одан да күрделі «сатин» немесе «сәбіл» мата беті пайда болады. Бұл тоқыма логикасы көміртегі талшық шоғырының өзінің жоғары беріктік қасиеттерін сақтап қалады және мата бетінің құрылымы арқылы матаның жалпы өнімділігін оптимизациялайды.

Жалпақ: «теңдестірілген және мықты»

Жазық мәтін көміртегі талшықты мата үшін ең орын алатын және негізгі құрылым болып табылады, бұл мата әрбір келесі жіптің негізгі және тігінен жіптердің бір-біріне кезекпен тоқылуымен сипатталады және «алаң торы» сияқты дұрыс үлгіні құрайды. Сыртқы түрі бойынша жазық мәтін біркелкі және ұсақ, алдыңғы және артқы жақтарының арасында шамама пайдалану айырмашылық жоқ, адамдарға қарапайым және нақты визуалды тәжірибе береді; ал өнімнің қасиеттері тұрғысынан алғанда, тығыз тоқылған негізгі және тігінен жіптердің қиылысу нүктелері арқасында жазық матаның құрылымдық тұрақтылығы өте жоғары, деформациялануға бейім емес және жүктеме күштің жеке шоғырларына тең бөлінеді, сондықтан құрылымдық беріктік талап етілетін жағдайларда — мысалы, әуежаңдық фюзеляждың қаптамасы немесе медициналық құрылғылардағы стент компоненттері сияқты — кеңінен қолданылады. Осы себепті олар құрылымдық беріктік маңызды болатын кең қолданыста: мысалы, әуе-ғарыш саласындағы фюзеляждың қаптамасы мен медициналық құрылғылардағы стент элементтерінде.
Дегенмен, қарапайым мата үлгілерінің өзіндік шектеулері бар: тығыз айқасқан нүктелер иілгенде жиектері "бүгілетін" сәл созылмайтын маталарға әкелуі мүмкін, ол мыналар үшін сәл қолайсыз: өнімдер жиі иілуі қажет болатын заттар.

Твил: «Тепе-теңдік пайдалылығы»

Твил мата үлгілері жазық мата үлгілеріне қарағанда икемдірек: шиір текшелері екі немесе одан да көп торбақ тарамдарының үстінен өтіп, одан кейін торбақ тарамдарымен айқасып, үздіксіз «твил» үлгісін (жалпы 30°, 45°, 60° және т.б.) құрайды. Бұл мата үлгісінің ең көзге түсер қасиеті — көзге көрінетін бағыттылығы. Твил үлгісі матаға ағыс сезімін береді, бұл қарапайым мата үлгісіне қарағанда дизайнға бағытталған болып табылады — мысалы, жоғары сапалы спорттық автомобильдің көміртек талшықты корпусы немесе зиянды әмияттың безендіру панельдері, олардың көбі сыртқы түрін жақсарту үшін твил мата үлгісін таңдайды.
Өнімділік жағынан сарқырама мата үлгісінің артықшылығы «тепе-теңдікте»: жазық тоқымаға қарағанда, басқа тоқыма нүктелері аз және жіп шоғырында еркіндік көбірек болады, сондықтан иілгіштік біршама жақсарып, иілгенде сынбайды; сонымен қатар, сарқырама құрылымы матаның көптеген бағыттарда беріктігін қамтамасыз етеді, әсіресе созылуға қарсы және соққыға төзімділік қасиеттерінде. Бұл велосипед рамалары мен спорт құралдарындағы шаңғылар сияқты беріктік пен серпімділіктің тепе-теңдігін қажет ететін жағдайлар үшін оны жазық маталарға қарағанда қолайлырақ етеді.

Мата Тоқыма: "Жоғары Қарқынды Пирог"

Мата — бұл көміртегі талшықтарының мата түрлерінің ішіндегі ең күрделі үдеріс пен ең жоғары құндылықты түрі. Оның тоқу логикасы: бұрға немесе қосымша жіптер бірнеше (әдетте 3-5) жіптің үстінен өтіп, одан кейін бірігеді, сирек, бірақ реттелген байланыс нүктелерін қалыптастырады және нәтижесінде «мата» сияқты жатық бетін береді. Матаның оюында байланыс іздері толығымен көрінбейді, жарқыраудың елеусіз өзгерістері ғана байқалады.
Сыртқы түрі жағынан алғанда, сатен мата бетінің жазықтығы жоғары және жарықта жұмсақ маталы жылтыры бар, оларға премиум көрініс пен сезім береді, сондықтан олар жоғары сапалы қайықтардың ішкі панельдері, жоғары сапалы сағақтардың қораптары және тапсырыс бойынша жасалған көміртек талшықты бейнелеу өнері сияқты сыртқы түріне жоғары талаптар қойылатын жоғары сапалы өнімдерде жиі қолданылады. Ал өнімділік тұрғысынан алғанда, сатен мата тарамдарында тоқыма нүктелерінің саны өте аз болғандықтан, олар «параллельді орналасу» күйінде болады, бұл көміртек талшық тарамдарының өздерінің жоғары беріктік сипаттамаларын, әсіресе бір бағыттағы созылу беріктігін максималдандырады, бұл жағынан алғанда жаз және саржын тоқымаға қарағанда тиімдірек; сонымен қатар, жылтыр бет жоғары дәлдіктегі механизмдердің қозғалыстағы бөлшектерінің сыртқы қабаты ретінде қолдануға сәйкес келетін басқа бөлшектермен үйкелісті азайтады.
Бірақ, матаның жібек түрлерінің кемшіліктері де айқын: торлардың сирегеуі құрылымдық тұрақсыздықты, жіп байламдарына перпендикуляр бағыттағы беріктіктің төмендеуіне әкеледі, сонымен қатар өндіру процесі күрделі және құны басқа тоқыма түрлеріне қарағанда едәуір жоғары.

Бір бағыттағы мата (UD): "Бағытталған жоғары беріктік пирогы"

Бір бағыттағы маталар шегінен және негізгі жіптен тұратын шегінен өзгеше тоқылады, олардың негізі – «0° бағытта 90%-дан астам көміртек талшықтары параллель орналасады, ал негізгі беріктікті қабылдамайтын, тек шашырауды болдырмау үшін негізгі жіп бағытында жеңіл бекітілген аз ғана жіңішке талшықтар болады». Бұл құрылым дәстүрлі тоқыма емес, одан гөрі «қарапайым байламы бар талшықтар жинағы» сияқты.
Текстура өте дұрыс, бетінде бір бағыттағы айқын параллельді дәндер байқалады, жіпшелер шоғырының қос тізбегі өте жіңішке және анықтау қиын, жалпы визуалды қарапайымдылық өткір, өндірістік текстурамен байытылған. Жұмыс кезінде бір бағыттағы мата үшін негізгі артықшылық «бағытталған шектілікте» шоғырланған — 0° бағытта толығымен шоғырланған созылу беріктігі сазбалшықты маталармен салыстырғанда 1,5-2 есе жоғары болуы мүмкін және осьтік кернеуді жоғалтусыз тасымалдай алады. Сонымен қатар, тоқыма нүктелерінің азаюына байланысты бірдей беріктіктегі сазбалшыққа қарағанда 15-20% жеңілірек және жұқа болып келеді.
Бұл сипаттама оны желдеткіш қанаттарының негізгі арқасы, зымыран оқтарының күшейтуі немесе ұшпайтын ұшақтардың рамалары сияқты бір бағыттағы күштерге ұшырайтын құрылымдар үшін ерекше қолайлы етеді, онда бағытталған жүктемелерді шыдай отырып, маңызды салмақтың азаюын іске асыруға болады.

Көп осьті warp трикотаждық мата (NCF): «Көпбағытты теңестіргіштер»

Көп осьті мата сәлемге қарағанда әлдеқайда күрделі, оның негізі «көп бағытты қабаттасу + жалпы тігіс» болып табылады: біріншіден, көміртегі талшықтары 0°, +45°, -45°, 90° және басқа бағыттарда (жиі 3-5 бағыт) параллель қабатталады, әрбір бағыттағы талшықтар бір-бірімен иіліспей тәуелсіз орналасады, сосын барлық қабаттар жоғары беріктіктегі тігіс жіптерімен тігіліп бекітіледі. Содан кейін барлық қабаттар жоғары беріктіктегі тігіс жіппен біртұтас мата түрінде тігіледі, бұл тікелей екі бағытта иілу шектеуін толығымен жояды.
Бұл мата өзінің визуалдық сипаттамаларымен ерекшеленеді: беті сатинның диагональді сызықтық текстурасынан айырмашылық болып, жібектің әр түрлі бағыттағы шоғырларының жеңіл бірақ дұрыс беттесуімен сәл қаттырақ, қабатталған текстураны көрсетеді, ал тігістер бетінде жұқа тор түрінде орналасқан, бұл – идентификациялаудың ерекше нүктесі.
Өнімділік тұрғысынан алғанда, көпосьтік «көпбағытты баланс» артықшылығына ие: ол 0°, 90°, ±45° және басқа бағыттарда өте жақсы беріктікке ие. Сонымен қатар, оның жаншылуға беріктігі сақиналық матадан 30%-50% жоғары болып келеді және созылуға, иілуге, жаншылуға сияқты күрделі жүктемелердің барлығына бір уақытта төтеп бере алады. Сондай-ақ, әр бағыттағы жіп будандарының қатынасын қажеттіге қарай реттеуге мүмкіндік береді, бұл автомобиль шассисі, қайық корпусы, коньки тартатын бөліктер, велосипед рамалары сияқты күрделі көпбағытты күштерге ие құрылымдар үшін қолайлы. Ол күрделі қисық беттерге жақсы сәйкес келеді ғана емес, сонымен қатар өте жақсы көпбағытты механикалық қасиеттерге ие.

Футболдық дәмдер: Эстетика

Футбол үлгісі «геометриялық бионикалық тоқыма» деп аталатын ерекше құрылымды қабылдайды, мұнда көміртек талшықтары арнайы жабдықтар арқылы үздіксіз алтыбұрышты немесе бесбұрышты пішінді ұяшықтар комбинациясына тоқылады да, элементтер бір-біріне тығыз кіреді. Бұл сәлем тоқыманың «негізгі және қосалқы жіптердің бір-біріне иілуі» логикасынан мүлде өзгеше. Оның визуалды танылуы өте жоғары: беті дұрыс алтыбұрыштармен жабылған, сүйір шеттері мен көлемділік сезімі бар, жарық түскенде бұрыштары анық көрінеді, жарық пен көлеңке арасында айқын контраст пайда болады, бұл сәлем тоқымаға қарағанда дизайнда кернеу мен технологиялық сезімді күшейтеді.
Өнімнің өнімділігі жағынан футбол добының үлгісі құны мен негізгі өнімділікті біріктіреді: алтыбұрышты құрылым кернеуді біркелкі таратуға мүмкіндік береді және деформацияға қарсы тұру қабілеті тегіс үлгіге қарағанда жақсырақ; жоғары тығыздықта тоқылу салмақтар арасындағы саңылауды азайтады, тозуға қарсы тұру қабілеті шегене үлгісіне қарағанда жақсы, сондай-ақ шешендік сызықтарға төзімді. Сондықтан ол жоғары сапалы ұялы телефон қаптамалары, спорт құралдары, зияткерлік үй қораптары және сияқты түрлері сияқты сыртқы түріне басымдық беретін және күнделікті пайдалануға шыдамдылық талап ететін өнімдер үшін өте қолайлы. Бұл не тек моданы күшейтеді, сонымен қатар тұтынушы деңгейіндегі беріктік талаптарын қанағаттандырады.