ما هو نسيج ألياف الكربون ثنائي المحور وثلاثي المحاور؟
أكثر أنواع القماش المحوري المصنوعة من ألياف الكربون شيوعًا هي القماش ثنائي المحور والقماش ثلاثي المحاور. فيما يلي مخطط هيكلي للقماش ثنائي المحور.
يتكون نسيج ألياف الكربون ثنائي المحور غير القابل للتجعيد (NCF) من طبقات ألياف متوازية موضوعة في اتجاهين ومخيطة بخيوط بوليستر منسوجة. أكثر أنواع أقمشة ألياف الكربون ثنائية المحور غير القابلة للتجعيد شيوعًا هي تلك الموجهة بزاوية ±45 درجة أو 0 درجة/
٩٠ درجة. متوفر أيضًا عند الطلب بزاوية ±٣٠ درجة أو ±٦٠ درجة. خط الطول عند ٠ درجة هو دائمًا اتجاه طول اللفة واتجاه الخياطة. للمتطلبات الخاصة، يمكن أيضًا دمج الاتجاهات (مثل +٤٥ درجة و٩٠ درجة أو ٠ درجة -٤٥ درجة، إلخ). يتوفر قماش ألياف الكربون ثنائي المحور غير المجعد (NCF) بعرض قياسي من ١٢٧٠ مم إلى ٢٥٤٠ مم، أو يمكن قصه إلى شرائط دون تفكك الألياف. حاليًا، تتيح الخبرة المكتسبة هنا على مدار سنوات عديدة إنتاج أقمشة خالية من التجاعيد بأوزان تتراوح من ٥٠ جم/م² إلى ١٢٠٠ جم/م².
فيما يلي مخطط هيكلي لقماش ثلاثي المحاور من ألياف الكربون
يتكون نسيج ألياف الكربون ثلاثي المحاور غير المجعد (NCF) من طبقات ألياف متوازية موضوعة في ثلاثة اتجاهات ومخيطة بخيوط بوليستر مُحكمة. تُوجَّه أكثر أنواع الأقمشة ثلاثية المحاور غير المجعدة (NCF) شيوعًا بزاوية 0°±45° أو +45°90°-45°، ويمكن وضع طبقات بزاوية 0° و90° على السطح الخارجي، أو بين طبقات بزاوية ±45°. كما يتوفر عند الطلب بزاوية ±30° أو ±60°. الاتجاه الطولي للزاوية 0° هو دائمًا اتجاه طول اللفة واتجاه التماس. يتوفر نسيج ثلاثي المحاور غير المجعد (NCF) بعرض قياسي يتراوح بين 1270 مم و2540 مم، أو يمكن قصه إلى شرائح دون أن تتفكك الألياف. في الوقت الحالي، بفضل المهارات المهنية التي تم تطويرها على مدى سنوات عديدة، سمحت التكنولوجيا بإنتاج مجموعة متنوعة من الأقمشة غير القابلة للتجعيد ثلاثية المحاور (NCF) تتراوح من 225 جم / م² إلى 900 جم / م².
قماش ألياف الكربون المحوري منسوج من ألياف الكربون عيار 12 قيراطًا و24 قيراطًا. تشمل نماذج ألياف الكربون T300، T700، T800، M30، M35، M40، T1000، عالية القوة، متوسطة القوة، عالية القوة، عالية القوة، عالية القوة، وتشمل خيوط ألياف الكربون التي نستخدمها العديد من العلامات التجارية المحلية المعروفة والعلامات التجارية المستوردة المعروفة، مثل: Toray و TEIJIN و Mitsubishi Chemical و Hexcel و Zoltek و HYOSUNG و AKSACA و CYTEC SOLVAY GROUP و SGL.
تتضمن تطبيقات النسيج المحوري المصنوع من ألياف الكربون بشكل أساسي صناعة الطيران وأجزاء السيارات والمعدات الرياضية وتعزيزات المباني.
خصائص النسيج المحوري المصنوع من ألياف الكربون
- مقاوم للتآكل، قابل للتنفس، مقاوم للمواد الكيميائية، عازل للحرارة، ممتص للرطوبة، مقاوم للإشعاع، مقاوم للبقع، مقاوم للتجاعيد، خفيف الوزن، مرن وسهل التشغيل، سطح أملس وتوزيع موحد للقوة، مقاوم للتآكل، مقاوم للتآكل ومقاومة للتأثير.
- يتميز النسيج المحوري الكربوني عالي الأداء بخصائص ممتازة مثل الوزن الخفيف والقوة العالية والمرونة العالية والتوصيل ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التعب ومقاومة التآكل ومعامل التمدد المنخفض والقدرة الجيدة على التصميم والقدرة المركبة.
- قوة عالية (5 مرات قوة الفولاذ).
- مقاومة ممتازة للحرارة (يمكنها تحمل درجات حرارة عالية تزيد عن 2000 درجة مئوية).
- مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية.
- معامل التمدد الحراري منخفض (تشوه صغير).
- سعة حرارية صغيرة (توفير الطاقة).
- وزن نوعي صغير (1/5 من الفولاذ).
تطبيقات القماش المحوري المصنوع من ألياف الكربون
قماش ألياف الكربون المحوري هو مادة مصنوعة من خيوط أو حزم ألياف الكربون مرتبة على طول المحور. تُستخدم هذه الأقمشة عادةً لتحسين خصائص المواد المركبة، لا سيما في مجالات الطيران والسيارات والسلع الرياضية وغيرها. فيما يلي بعض تطبيقات قماش ألياف الكربون المحوري:
مجال الفضاء الجوي: غالبًا ما يتم استخدام القماش المحوري المصنوع من ألياف الكربون في المكونات الهيكلية للطائرات والمركبات الفضائية، مثل الأجنحة وأسطح الدفة والأجسام وما إلى ذلك. كما أن خفة وزنه وقوته العالية تفيد الطائرات من حيث الأداء وكفاءة استهلاك الوقود.
صناعة السيارات: في صناعة السيارات، يُستخدم قماش ألياف الكربون المحوري بكثرة في هياكل ومكونات هيكل السيارة لتقليل الوزن الإجمالي وتحسين كفاءة استهلاك الوقود. كما يُعزز صلابة السيارة ومتانتها.
المعدات الرياضية: تُستخدم أقمشة ألياف الكربون المحورية على نطاق واسع في صناعة الأدوات الرياضية، بما في ذلك الزلاجات، وألواح التزلج على الأمواج، وألواح الطائرات الورقية، والخوذات، وإطارات الدراجات، ومضارب الجولف، ومضارب التنس، وألواح التزلج على الجليد، وغيرها الكثير. تُلبي منتجات أقمشة ألياف الكربون متعددة المحاور من Shenghe متطلبات الرياضات التنافسية بشكل كامل، حيث تُستخدم لتحسين الأداء وتخفيف العبء على الرياضيين.
بناء السفن: تُستخدم ألياف الكربون المحورية في بناء جميع المكونات الهيكلية للسفن تقريبًا: الهيكل (القاع والجوانب)، والأسطح، والهياكل العلوية، والحواجز الداخلية، والتعزيزات العامة. ونظرًا لكونها من أكثر أنواع ألياف الكربون المحورية تطورًا من الناحية التكنولوجية، وتتميز بخصائص ميكانيكية تتفوق على الأقمشة التقليدية، فإنها تُستخدم بشكل طبيعي في التجديف. ومن أهم مزايا محركات اليخوت والقوارب الشراعية ونقل البضائع خفة الوزن والمتانة، مما يقلل من استهلاك الوقود.
المعدات الرياضية: بعض المعدات الرياضية، مثل الإنشاءات الهندسية: في بعض مشاريع الإنشاءات الهندسية الخاصة، يُستخدم قماش ألياف الكربون المحوري أيضًا لتقوية الهياكل الخرسانية وتحسين مقاومتها للشد ومتانتها. بشكل عام، يتميز قماش ألياف الكربون المحوري بنطاق واسع من التطبيقات، لا سيما في المجالات التي تتطلب خفة الوزن والقوة والمتانة العالية. خصائص هذه المادة تجعلها مثالية للاستخدام في العديد من القطاعات والمنتجات الصناعية.
