Anglies pluošto audinio tekstūra

Tekstūra karbono Pluošto Audiniai neatsiranda natūraliai, o suteikiamas kritinio „audimo“ proceso metu. Žaliavos – anglies pluošto siūlai, kurių skersmuo siekia tik kelias mikronų (apie 1/10 plauko storio), kurie iš pradžių yra apdorojami (pvz., klijavimu ar formavimu), tada profesionaliu audimo įrenginiu perpinami pagal tam tikrą modelį, galiausiai sukuriant audinius su skirtingomis tekstūromis.
Kas liečia audimo principus, anglies pluošto audinių struktūrą daugiausia lemia „ilginės siūlai“ (siūlų ryšuliai, išdėstyti išilgine kryptimi) ir „įpintieji siūlai“ (siūlų ryšuliai, išdėstyti skersine kryptimi) tarpusavyje persipinančio būdo. Skirtingi audimo parametrai – tokie kaip siūlų ryšulių storis, ilginių ir įpintųjų siūlų tankis bei persipynimo kampas ir dažnis – tiesiogiai veikia tekstūros morfologiją. Pavyzdžiui, kai ilginiai ir įpintieji siūlai persipina vertikaliai santykiu 1:1, susidaro paprasčiausia „paprastoji“ („plain“) tekstūra; jei keletas ilginių arba įpintųjų siūlų persipina kaip grupė, atsiranda sudėtingesnė „šermeninė“ („twill“) arba „atlasinė“ („satin“) tekstūra. Šis audimo logikos principas išsaugo pačių anglies pluošto siūlų aukštą stiprumą, tuo pat metu optimizuodamas viso audinio našumą dėka jo struktūrinės tekstūros.

Paprastoji: „subalansuota ir patvari“

Paprastas tekstūros tipas yra dažniausiai naudojama anglies pluošto audinių struktūra, kuri pasižymi ilginės ir įpintos siūlų kas antrą siūlą persipynimu, suformuojant taisyklingą raštą, panašų į „lauko gardelę“. Iš išvaizdos paprasta tekstūra yra vienoda ir subtili, beveik nesiskiria priekinė ir galinė pusės, suteikdama paprastą ir aštrią vizualinį įspūdį; iš našumo požiūriu dėl tankiai susipynusių įpintų ir ilginių siūlų taškų, paprastų audinių struktūrinė stabilumas yra labai stiprus, nesunkiai deformuojasi, o apkrova gali būti tolygiai paskirstyta tarp atskirų jėgos rinkčių, todėl šie audiniai plačiai naudojami situacijose, kur reikalinga didelė konstrukcinė stipris – pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso pramonėje naudojamos korpuso dangos ar medicinos prietaisų rėmelio komponentai. Būtent todėl jie taikomi įvairiose srityse, kur svarbi konstrukcinė stipris – tokiose kaip aviacijos korpuso apvalkalai ir medicinos įrenginių atraminiai elementai.
Tačiau paprastos tekstūros taip pat turi apribojimų: tankiai susikertantys taškai gali sukelti šiek tiek mažiau lanksčias medžiagas, kurios lenkiant linkusios „siraukšlėti“, todėl jos mažiau tinka pREKĖS kurioms reikia dažno lenkimo.

Rietvinė: „Subalansuota naudotinė vertė“

Rietvinės tekstūros yra lankstesnės nei plokščios tekstūros: grandis perpina per du ar daugiau įversčių ir tada susipina su įversčiais, sudarydama nuolatinį „rietvinės“ raštą (dažniausiai 30°, 45°, 60° ir pan.). Šios tekstūros labiausiai akivaizdi savybė – vizualiai pastebima kryptingumas. Rietvinės raštas suteikia medžiagai tam tikro tekėjimo jausmą, kuris yra labiau dizaino orientuotas nei paprasta tekstūra – pavyzdžiui, aukštos kokybės sportinio automobilio anglies pluošto korpusas ar prabangių lagaminių dekoratyvinės detalės, kurios dažnai pasirenka rietvinės tekstūros, kad pabrėžtų tekstūros išvaizdą.
Kalbant apie našumą, rietvainio audinių pranašumas slypi „pusiausvyroje“: palyginti su paprastu audimu, tarpusavyje persipinančių taškų yra mažiau, o siūlų pluoštai turi daugiau laisvės, todėl lankstumas žymiai pagerėja ir lenkiant nutrūkti nesunku; tuo pačiu metu rietvainio struktūra užtikrina audinio stiprumą daugelyje krypčių, ypač atsparumą ištempimui ir smūgiams, dėl ko jis tinka situacijoms, kur reikia suderinti tiek stiprumą, tiek atsparumą. Tai daro jį tinkamesnį nei paprasti audiniai scenarijams, kuriuose reikia subalansuoti stiprumą ir atsparumą, pvz., dviračių rėmams ar slidėms sporto įrangai.

Atlaso audiniai: „Didelio intensyvumo pyragas“

Aksomas yra sudėtingiausias ir aukščiausios vertės anglies pluošto audinių apdorojimo būdas. Jo audimo logika yra tokia: ilginiai arba įpintiniai siūlai kerta daugiau siūlų (paprastai 3–5), tada susipina, suformuodami retus, bet taisyklingus susipynimo taškus, o galiausiai sukurdami lygią paviršių, panašų į „aksomą“, kuriame tekstūroje beveik nėra matomų susipynimo pėdsakų, o stebimi tik subtilūs blizgesio pokyčiai.
Išvaizdos požiūriu satino audiniai turi didelį paviršiaus plokštumą ir švelnų matinį blizgesį apšvietus, dėl ko atrodo prabangiai ir aukštos kokybės, todėl dažnai naudojami brangių produktų, kurių išvaizda yra itin svarbi, gamyboje – pavyzdžiui, prabangių jachtų vidaus skydeliuose, aukščiausios kokybės laikrodžių korpusuose ar individualiai suprojektuotose anglies pluošto meno instalacijose. Našumo požiūriu, dėl labai mažo persipynimo taškų skaičiaus, satino audinio siūlai beveik yra „lygiagrečioje išdėstymo“ būsenoje, kas leidžia maksimaliai pasinaudoti pačių anglies pluošto siūlų didelėmis stiprybės savybėmis, ypač vienakrypče tempimo stiprybėje, kur satinas pranašesnis už įprastą ir rumbinį audinius; tuo pačiu metu lygus paviršius taip pat sumažina trintį tarp audinio ir kitų detalių, todėl jis tinka kaip tikslumio mechanizmų judančių dalių išorinis sluoksnis.
Tačiau satino audinių trūkumai taip pat akivaizdūs: reti persiklojimo taškai lemia silpnesnę struktūrinę stabilumą, mažesnį stiprumą kryptimi, statmena siūlų pluoštams, o gamybos procesas yra sudėtingesnis ir kaina žymiai aukštesnė lyginant su įprastu ir rumbuotu perpietimais.

Vienkrypčiai audiniai (UD): „Krypties aukšto stiprumo pyragas“

Vienkrypčiai audiniai supinti visiškai kitaip nei rumbuoto audinio „ilginio ir įpintinio“ struktūra, jų esmė – „aiški vienkryptė išdėstymo tvarka“: daugiau nei 90 % anglies pluošto takelių išdėstyta lygiagrečiai viena kitai viena 0° kryptimi, o tik nedidelis kiekis smulkesnių denierio takelių švelniai pritvirtinta įpintinės kryptimi, kad būtų užkirstas kelias atsilaisvinimui, nenešant pagrindinės apkrovos. Tai neleidžia atsiskleisti, bet neprognozuoja pagrindinio stiprumo. Ši struktūra nėra tradiciškai supinta, veikiau primena „takelių masyvą su paprastu surišimu“.
Tekstūra yra labai taisyklinga, paviršius rodo aiškius vienkryptinius lygiagrečius raštus, o siūlų pluoštų įpinties kryptis yra labai smulki ir sunkiai pastebima; bendras vizualinis paprastumas skiriasi aštrumu bei pramonine tekstūra. Našumo požiūriu, vienkrypčių audinių pranašumai koncentruojami ties „kryptiniu kraštutinumu“ – visiškai sutelktas tempiamasis stipris 0° kryptimi gali būti 1,5–2 kartus didesnis nei persiklojimo audinių, be nuostolių perduodant ašines apkrovas. Tuo pačiu metu dėl mažesnio persiklojimo taškų skaičiaus jis yra 15–20 % lengvesnis ir plonesnis už tokio pat stiprumo persiklojimo audinį.
Ši savybė daro jį ypač tinkamą konstrukcijoms, veikiamoms vienakrypčių jėgų, pvz., vėjo turbinų mentių pagrindiniams rėmams, raketų strėlėms ar bepiločių skrydžio aparatai rėmams, kur jis gali atlaikyti kryptines apkrovas ir tuo pačiu pasiekti reikšmingą svorio sumažėjimą.

Daugiaašės varpinio pynimo medžiagos (NCF): „daugiakryptės išlyginamosios“

Daugiaašė medžiaga yra žymiai sudėtingesnė nei raižinys, kurios pagrindas yra „daugiakryptis sluoksnis + visuminis siuvimas“: pirma, anglies pluošto gijos išdėstomos lygiagrečiai pagal 0°, +45°, -45°, 90° ir kitas kryptis (dažniausiai 3–5 kryptys), o kiekvienos krypties gijos išdėstomos atskirai, nesikirsdamos viena su kita, tada visi sluoksniai sujungiami ir pritvirtinami aukštos stiprybės siūlais. Po to visi sluoksniai siūliuojami kartu aukštos stiprybės siuvimo siūlais, kad susidarytų vientisa medžiaga, kuri visiškai įveikia raižinio apribojimą „įpinti abiem kryptimis“.
Šios medžiagos vizualinės charakteristikos yra ryškios: paviršius neturi rago tekstūros, būdingos sergėms, o greičiau demonstruoja subtilią sluoksniuotą tekstūrą, kai skirtingų krypčių šilkinių pluoštų sijos persidengia šiek tiek grublėtu, bet taisyklingu raštu, o siūlai išsidėstę paviršiuje smulkiomis tinklelio formomis – tai unikalus identifikavimo bruožas.
Kalbant apie našumą, daugiakryptis turi pranašumą dėl „daugiakryptės pusiausvyros“: jis puikiai atlaiko apkrovas 0°, 90°, ±45° kryptyse ir pan. Ypač jo skersinė varža 30–50 % didesnė nei persiu, todėl jis vienu metu gali atlaikyti įvairias sudėtingas apkrovas, tokias kaip tempimas, lenkimas ir skersinė apkrova. Taip pat palaikomas galimybė reguliuoti siūlų pluoštų santykį kiekvienoje kryptyje pagal poreikį, kas tinka konstrukcijoms, veikiamoms sudėtingų daugiakrypčių jėgų, pvz., automobilių rėmams, laivų korpusams, slidinėjimo batų tvirtinimams, dviračių rėmams ir pan. Jis ne tik gerai priglunda prie sudėtingų išlenktų paviršių, bet taip pat pasižymi puikiomis daugiakryptėmis mechaninėmis savybėmis.

Futbolo tatuiruotės: Estetika

Futbolo raštas naudoja unikalią „geometrinio bioninio audimo“ technologiją, kai anglies pluošto siūlai specialia įranga yra supinti į nuolatinį šešiakampių ar penkiakampių kombinaciją, primenančią kiaušinio struktūrą, o vienetai tarpusavyje sukimba, kas visiškai skiriasi nuo persiuntinėjimo principo „ilginis ir įpintas pynimas“. Jo vizualinis atpažinimas yra labai aukštas: paviršius padengtas taisyklingais šešiakampiais, ryškiais kraštais, stipriu erdvinio jausmo efektu, o šviesai krintant atsiranda aiškiai apibrėžti kampai, kurie sudaro ryškų šešėlių ir šviesos kontrastą, suteikiant dar didesnį dizaino įtampumą ir technologijos jausmą lyginant su persiuntinėjimu.
Kalbant apie našumą, futbolo kamuolio raštas derina vertę ir pagrindinį našumą: šešiakampė struktūra leidžia tolygiai paskirstyti apkrovą, deformacijos atsparumas yra geresnis nei paprasto rašto; didelis audimo tankis sukuria mažas siūlų tarpas, todėl nusidėvėjimo atsparumas yra geresnis nei brustų audinio ir jis atsparus nedidelėms įbrėžimams. Todėl jis ypač tinka produktams, kuriuose svarbus išvaizdos aspektas bei reikalinga kasdieninė ilgaamžiškumas, pvz., aukštos kokybės mobiliųjų telefonų dėklams, sporto įrangai, prabangiems rankinių detalam bei protingų namų korpusams. Tai ne tik padidina stilių, bet ir atitinka vartotojo lygio stiprumo reikalavimus.