Tecidos de fibra de carbono: o que são e por que você deve usá-los

Se você já se perguntou por que um pedaço de fibra de carbono pode parecer diferente de outro, você não está sozinho. A fibra de carbono vem em muitos tecidos diferentes, cada um servindo a um propósito diferente, e não é apenas decorativo.

 

As fibras de carbono são feitas de precursores como poliacrilonitrila (PAN) e rayon. As fibras precursoras são tratadas quimicamente, aquecidas e esticadas, depois carbonizadas para criar fibras de alta resistência. Essas fibras, ou filamentos, são então agrupadas para formar estopas, que são identificadas pelo número de filamentos de carbono que contêm. As classes de reboque comuns são 3k, 6k, 12k e 15k. "k" significa mil, então um reboque de 3k é feito de 3,000 filamentos de carbono. Um reboque padrão de 3k tem normalmente 00,125" de largura, portanto, contém muita fibra em um espaço pequeno. Um reboque de 6k tem 6,000 filamentos de carbono, um reboque de 12k tem 12,{{16 }} filamentos de carbono e assim por diante Muitas fibras de alta resistência agrupadas são o que torna a fibra de carbono um material tão resistente.

Fibra de carbono tecida
A fibra de carbono geralmente vem na forma de um tecido, o que facilita o trabalho e, dependendo da aplicação, pode fornecer resistência estrutural adicional. Como resultado, os tecidos de fibra de carbono vêm em muitas tramas diferentes. As mais comuns são sólida, sarja e fita de cetim, e veremos cada uma delas com mais detalhes.

ponto de tafetá
Os painéis de fibra de carbono de trama simples parecem simétricos, com uma pequena aparência de tabuleiro de damas. Nesta trama, as estopas são tecidas em um padrão acima/abaixo. O espaçamento curto entre as tramas confere à trama lisa um alto grau de estabilidade. A estabilidade do tecido é a capacidade de um tecido de manter seu ângulo de tecelagem e a orientação da fibra. Devido a esse alto nível de estabilidade, o ponto tafetá é menos adequado para arranjos com contornos complexos, não será tão flexível quanto alguns outros tecidos. De um modo geral, o ponto tafetá é adequado para chapas planas, tubos e curvas bidimensionais.

Uma desvantagem desse padrão de tecelagem é o enrugamento grosseiro (o ângulo que as fibras fazem ao tecer, veja abaixo) na estopa devido à curta distância entre os entrelaçamentos. Crimpagens grosseiras criam concentrações de tensão que podem enfraquecer a peça ao longo do tempo.

Tecido de sarja
A sarja atua como uma ponte entre a trama simples e a trama de cetim que discutiremos a seguir. A sarja é flexível o suficiente para formar contornos complexos e é melhor para manter a estabilidade do tecido do que a trama de cetim, mas não tão boa quanto a trama simples. Se você seguir um reboque em sarja, ele passará por um certo número de reboques e depois pelo mesmo número de reboques. O padrão acima/abaixo cria uma aparência de ponta de flecha diagonal conhecida como "linha de sarja". A maior distância entre os entrelaçamentos de reboque significa menos frisos e menor concentração de tensão potencial em comparação com um ponto de trama simples.

Sarja 2×2

Sarja 4×4

A Sarja 2×2 é provavelmente o tecido de fibra de carbono mais conhecido da indústria. Ele é usado em muitas aplicações cosméticas e decorativas, mas também tem grande funcionalidade, tem conformabilidade moderada e estabilidade moderada. Como o nome do 2 × 2 indica, cada reboque passará por 2 reboques e depois por 2 reboques. Da mesma forma, uma sarja 4 × 4 passará por 4 reboques e depois 4 reboques. É um pouco mais moldável do que a sarja 2 × 2 porque a trama não é tão apertada, mas também é menos estável.