Текстура тканине од карбонског влакна

Tekstura тканине од једрењачког влакна не постоји природно, већ се добија кроз критични процес „ткања“. Сировина су претплати угљеничних влакана пречника само неколико микрона (око 1/10 дебљине косе), који се прво преобраде (нпр. лепљењем и обликовањем), а затим међусобно преплићу професионалном опремом за ткање у складу са одређеним шаблоном, на крају формирајући тканине различитих текстура.
У погледу принципа ткања, текстура угљеничних тканина углавном је одређена начином на који се "основни конци" (снопови филамената распоређени у подужном правцу) и "попречни конци" (снопови филамената распоређени у попречном правцу) преплићу. Различити параметри ткања — као што су дебљина снопова филамената, густина основних и попречних конACA, као и угао и учесталост преплитaња — директно утичу на морфологију текстуре. На пример, када се основни и попречни конци преплићу вертикално у односу 1:1, формира се најосновнија „платнена“ текстура; ако се више основних или попречних конACA преплиће групно, појављују се сложеније текстуре као што су „твил“ или „сатен“. Ова логика ткања очувава високе чврстоће својствене самом снопу угљеничних влакана, истовремено оптимизујући укупне перформансе тканине кроз структуру текстуре.

Платно: „балансирано и робустно“

Равна текстура је најчешћа и основна структура тканине од угљеничних влакана, која се карактерише пресијањем уздужних и попречних нити сваке друге нити, формирајући правилан образац сличан „мрежи поља“. Спољашње, равна текстура је равномерна и деликатна, готово без разлике између предње и задње стране, што остварује једноставан и оштар визуелни утисак; са становишта перформанси, због густе међусобне повезаности уздужних и попречних нити, структурна стабилност равних тканина је веома велика, не деформишу се лако, а оптерећење се може равномерно распоредити на појединачне снопове који преносе силу, због чега се ове тканине широко користе у ситуацијама са високим захтевима за структурном чврстоћом — као што су фуселаже авиона у аеропростору, медицински стентови и друге компоненте — што је и разлог зашто се користе у широком спектру примене где је структурна чврстоћа важна.
Међутим, равне текстуре имају и своје ограничења: густо испреплетене тачке могу довести до мало мање флексибилних тканина које имају склоност да се "гужвају" при савијању, због чега су мање погодне за пРОИЗВОДИ које захтевају често савијање.

Твил: „Балансирана употреба“

Твил текстуре су флексибилније од равних текстура: упорни конци су испредени преко два или више копрених конца, а затим су преплетени са копреним концима како би формирали континуиран „твил“ образац (често под углом од 30°, 45°, 60° и сл.). Најочигледнија карактеристика ове текстуре је визуелно очигледна усмереност. Твил образац даће тканини осећај тока, што је више дизајнерски усмерено у односу на равну текстуру – на пример, карбонска влакнасти корпус висококласног спортског аутомобила или декоративни панели луксузне багажне торбе, многи од њих бирају твил текстуру како би побољшали изглед површине.
Što se tiče performansi, prednost tkanina sa koso isprekidanim vezom je u „ravnoteži“: u poređenju sa platenskim tkivom, ima manje tačaka preplitanja i veću slobodu snopova filamenta, zbog čega je fleksibilnost znatno poboljšana i ne lomi se lako pri savijanju; istovremeno, kosa struktura osigurava čvrstoću tkanine u mnogim pravcima, naročito u pogledu otpornosti na istezanje i udarce, što je čini pogodnijim za situacije u kojima je potrebno uzeti u obzir i ovo i ono. Ovo ga čini pogodnijim od platenskih tkanina za scenarije koji zahtevaju ravnotežu između čvrstoće i žilavosti, kao što su biciklarski okviri i skijaške trake u sportskoj opremi.

Aksaminske tkanine: „Parče visoke intenzivnosti“

Satin je najkompleksniji proces i najvredniji tip teksture karbonskih vlakana. Logika njegovog tkanja je sledeća: pređa za osnovu ili uprek prelazi preko više niti (obično 3-5) a zatim se prepliće, formirajući retke ali pravilne tačke preplitanja, što na kraju daje glatku površinu sličnu „satinu“, sa skoro nevidljivim tragovima preplitanja u teksturi, dok se mogu primetiti jedino suptilne promene sjaja.
Što se tiče izgleda, satenske tkanine imaju visok stepen ravnomernosti površine i mekani mat sjaj kada su izložene svetlosti, što im daje premium izgled i osećaj, pa se često koriste u visokokvalitetnim proizvodima sa visokim zahtevima za izgled – kao što su unutrašnje ploče luksuznih jahti, kućišta skupocenih satova i prilagođene umetničke instalacije od karbonskih vlakana. Sa aspekta performansi, zbog veoma malog broja tačaka prepletenosti, nitovi satenske tkanine su skoro u stanju „paralelnog rasporeda“, što može maksimalno iskoristiti karakteristike visoke čvrstoće samih karbonskih niti, posebno zateznu čvrstoću u jednom pravcu, što je prednost u odnosu na platno i saran; istovremeno, glatka površina takođe smanjuje trenje između tkanine i drugih delova, što je pogodno za površinski sloj pokretnih delova precizne mašinerije.
Међутим, мане сатен тканина су такође очигледне: ретке тачке преплитaња доводе до слабије структуралне стабилности, ниже чврстоће у правцу нормалном на снопове филамената, а процес производње је комплексан и има знатно више трошкове у односу на платну и саржеву повезивост.

Једносмерна тканина (UD): „Правцена висока интензитетна питa“

Једносмерне тканине тку се потпуно другачије него саржеве тканине са њиховом структуром „основа и пунт“, а њихово језгро лежи у „јасној једносмерној расподели“: више од 90% угљеничних влакана поређано је паралелно једно другом у једном правцу од 0°, док само мали број тањих влакана лагано причвршћује у правцу пунта како би спречио ослобађање, не преузимајући при том главну чврстоћу. Ова структура није традиционално преплетена, већ је више слична „распореду премаза са једноставним везивањем“.
Tekstura je veoma pravilna, površina pokazuje jasne paralelne žice jednosmerne orijentacije, a poprečni pravac filamentnih snopova je veoma fin i teško uočljiv, ukupni osećaj jednostavnosti je oštar, bogat industrijskom teksturom. U pogledu performansi, prednosti jednosmernih tkanina fokusirane su na "smer ekstremne čvrstoće" – potpuno usmerenu zateznu čvrstoću u pravcu od 0°, koja može biti 1,5–2 puta veća u odnosu na tkanine sa koso prepletom, omogućavajući prenos aksijalnih naprezanja bez gubitaka. Istovremeno, zbog manjeg broja tačaka prepletenosti, lakša i tanja je za 15–20% u odnosu na tkaninu sa koso prepletom iste čvrstoće.
Ova karakteristika je čini posebno pogodnom za konstrukcije koje su izložene silama u jednom smeru, kao što su glavni nosači lopatica vetrenjača, pojačanja raketnih projektila ili okviri bespilotnih vazduhoplova, gde može da podnese usmerena opterećenja i pri tome ostvari značajno smanjenje mase.

Tkanine sa više osa i kosi pletiv (NCF): „Višesmerni izjednačivači“

Tkanina sa više osa znatno je komplikovanija od tvida, čiji je temelj „višesmerno složenje + ukupno šivenje“: prvo, pređa od ugljeničnih vlakana složi se paralelno u smerovima 0°, +45°, -45°, 90° i drugim smerovima (najčešće 3–5 smerova), a pređe u svakom smeru raspoređene su nezavisno, bez upredanja međusobno; zatim se sva složena vlakna zašiju i učvrste jakim koncem za šivenje. Potom se svi slojevi međusobno zašiju jakim koncem za šivenje kako bi se formirala potpuna tkanina, čime se u potpunosti prevaziđe ograničenje tvida „upredanje u oba smera“.
Визуелне карактеристике ове тканине су изразите: површина нема дијагоналну текстуру сатена, већ има деликатну слојевиту текстуру, при чему се пакети свиле у различитим правцима преклапају благо неправилно али упоредо, а нити за шавове распоређене су по површини у виду фине мреже, што је јединствена идентификационa особина.
Što se tiče performansi, Multi-Axial ima prednost „višesmerne ravnoteže“: izuzetnu čvrstoću u pravcima 0°, 90°, ±45° itd. Posebno, njegova otpornost na smicanje je za 30%-50% veća u odnosu na tkaninu, a može istovremeno da podnese različite složene opterećenja kao što su zatezanje, savijanje i smicanje. Takođe podržava podešavanje odnosa snopova filamenta u svakom pravcu po potrebi, što je pogodno za strukture sa složenim višesmernim silama, kao što su automobilske podvozje, trupovi brodova, skijaške veze i okviri bicikala. Ne samo da se prilagođava složenim zakrivljenim površinama, već poseduje i izuzetna višesmerna mehanička svojstva.

Fudbalske tetovaže: Estetika

Шаблон фудбала примењује јединствено „геометријско бионичко ткање“, при чему се влакна од карбона уплитају у континуирану шестоугаону или петоугаону комбинацију структура које личе на саће, помоћу специјалне опреме, а јединице се преклапају једна преко друге, што је потпуно различито од логике сатена „испреплетених увода и испредених нити“. Његова визуелна препознатљивост је изузетно висока: површина је прекривена правилним шестоугаоним облицима, оштрим ивицама, јаким осећајем тродимензионалности, а када светлост пада, углови су јасно дефинисани, стварајући јак контраст између светла и таме, што остварује већи дизајнерски напон и осећај технологије него код сатена.
У погледу перформанси, узорак фудбалске лопте комбинује вредност и основне перформансе: шестоугаона структура може равномерно распоредити напон, а отпорност на деформацију је боља у односу на равни узорак; висока густина ткања чини размак између снопова филамената мањим, а отпорност на абразију је боља у односу на сатенски узорак, као и отпорност на благе царапине. Стога је посебно погодан за производе код којих је битан изглед и потребна свакодневна издржљивост, као што су кућишта за висококвалитетне мобилне телефоне, спортска опрема, панели за луксузне торбе и кућишта паметних дома, итд. Овај узорак не само да подстиче модерност, већ задовољава и захтеве за чврстоћом намењеном потрошачима.