Tenun Serat Karbon: Apa Itu dan Mengapa Anda Harus Menggunakannya

Jika Anda pernah bertanya-tanya mengapa sepotong serat karbon terlihat berbeda dari yang lain, Anda tidak sendirian. Serat karbon hadir dalam banyak tenunan yang berbeda, masing-masing melayani tujuan yang berbeda, dan tidak hanya dekoratif.

 

Serat karbon terbuat dari prekursor seperti poliakrilonitril (PAN) dan rayon. Serat prekursor diolah secara kimia, dipanaskan dan diregangkan, kemudian dikarbonisasi untuk membuat serat berkekuatan tinggi. Serat-serat ini, atau filamen, kemudian dibundel bersama untuk membentuk derek, yang diidentifikasi dengan jumlah filamen karbon yang dikandungnya. Kelas penarik umum adalah 3k, 6k, 12k dan 15k. "k" berarti seribu, jadi derek 3k terbuat dari 3,000 filamen karbon. Derek 3k standar biasanya memiliki lebar 0.125", jadi kemas banyak serat ke dalam ruang kecil. Derek 6k memiliki 6,000 filamen karbon, derek 12k memiliki 12,{{16 }} filamen karbon, dan sebagainya. Banyak serat berkekuatan tinggi yang digabungkan menjadi satu yang membuat serat karbon menjadi bahan yang kuat.

Serat karbon anyaman
Serat karbon biasanya berbentuk kain tenun, yang membuatnya lebih mudah untuk dikerjakan dan, bergantung pada aplikasinya, dapat memberikan kekuatan struktural tambahan. Akibatnya, kain serat karbon hadir dalam banyak tenunan yang berbeda. Yang paling umum adalah solid, twill, dan pita satin, dan kita akan membahasnya lebih detail.

tenunan polos
Panel serat karbon tenunan polos tampak simetris, dengan tampilan kotak-kotak kecil. Dalam tenunan ini, derek ditenun dengan pola over/under. Jarak antar anyaman yang pendek memberikan tingkat stabilitas yang tinggi pada tenunan polos. Stabilitas kain adalah kemampuan kain untuk mempertahankan sudut tenunan dan orientasi seratnya. Karena tingkat stabilitas yang tinggi ini, tenunan polos kurang cocok untuk layup berkontur yang rumit, tidak akan sefleksibel beberapa tenunan lainnya. Secara umum, tenunan polos cocok untuk lembaran datar, pipa, dan kurva dua dimensi.

Salah satu kelemahan dari pola menenun ini adalah kerutan kasar (sudut yang dibuat serat saat menenun, lihat di bawah) di bagian belakangnya karena jarak antar jalinan yang pendek. Keriting kasar menciptakan konsentrasi stres yang dapat melemahkan bagian dari waktu ke waktu.

Tenunan kepar
Twill berfungsi sebagai jembatan antara tenunan polos dan tenunan satin yang akan kita bahas selanjutnya. Twill cukup fleksibel untuk membentuk kontur yang rumit dan lebih baik dalam menjaga stabilitas kain daripada tenunan pelana satin, tetapi tidak sebaik tenunan polos. Jika Anda mengikuti derek di kepar, ia melewati sejumlah derek dan kemudian melalui derek dengan jumlah yang sama. Pola atas/bawah menciptakan tampilan mata panah diagonal yang dikenal sebagai "garis kepar". Jarak yang lebih jauh antara jalinan derek berarti lebih sedikit crimping dan lebih sedikit potensi konsentrasi tegangan dibandingkan dengan tenunan polos.

2x2 kepar

4×4 Kepar

2×2 Twill mungkin merupakan kain serat karbon paling terkenal di industri. Ini digunakan dalam banyak aplikasi kosmetik dan dekoratif tetapi juga memiliki fungsionalitas yang hebat, ia memiliki sifat mampu bentuk sedang dan stabilitas sedang. Sesuai dengan namanya 2×2, setiap derek akan melewati 2 derek dan selanjutnya melalui 2 derek. Demikian juga, kepar 4x4 akan melalui 4 derek dan kemudian 4 derek. Ini sedikit lebih mudah dibentuk daripada kepar 2×2 karena tenunannya tidak sekencang itu, tetapi juga kurang stabil.