Tejidos de fibra de carbono: qué son y por qué deberías usarlos

Si alguna vez se ha preguntado por qué una pieza de fibra de carbono puede verse diferente a otra, no está solo. La fibra de carbono viene en muchos tejidos diferentes, cada uno con un propósito diferente, y no es solo decorativo.

 

Las fibras de carbono están hechas de precursores como el poliacrilonitrilo (PAN) y el rayón. Las fibras precursoras se tratan químicamente, se calientan y se estiran, luego se carbonizan para crear fibras de alta resistencia. Estas fibras, o filamentos, luego se agrupan para formar estopas, que se identifican por la cantidad de filamentos de carbono que contienen. Las clases de remolque comunes son 3k, 6k, 12k y 15k. "k" significa mil, por lo que un remolque de 3k está hecho de 3,000 filamentos de carbono. Un cable de 3k estándar suele tener 0.125" de ancho, por lo que contiene una gran cantidad de fibra en un espacio pequeño. Un cable de 6k tiene 6,000 filamentos de carbono, un cable de 12k tiene 12,{{16 }} filamentos de carbono, etc. Muchas fibras de alta resistencia agrupadas son lo que hace que la fibra de carbono sea un material tan fuerte.

fibra de carbono tejida
La fibra de carbono generalmente viene en forma de tejido, lo que facilita el trabajo y, según la aplicación, puede proporcionar una resistencia estructural adicional. Como resultado, las telas de fibra de carbono vienen en muchos tejidos diferentes. Los más comunes son el satén sólido, el sarga y la cinta, y los veremos con más detalle.

tejido liso
Los paneles de fibra de carbono de tejido simple parecen simétricos, con una apariencia de tablero de ajedrez pequeño. En este tejido, las estopas se tejen en un patrón arriba/abajo. El corto espacio entre los tejidos le da al tejido liso un alto grado de estabilidad. La estabilidad de la tela es la capacidad de una tela para mantener su ángulo de tejido y la orientación de la fibra. Debido a este alto nivel de estabilidad, el tejido tafetán es menos adecuado para estructuras contorneadas complejas, no será tan flexible como otros tejidos. En términos generales, el ligamento tafetán es adecuado para láminas planas, tuberías y curvas bidimensionales.

Una desventaja de este patrón de tejido es el ondulado áspero (el ángulo que forman las fibras al tejer, ver más abajo) en el cable debido a la corta distancia entre los entretejidos. Los engarces ásperos crean concentraciones de tensión que pueden debilitar la pieza con el tiempo.

tejido de sarga
La sarga actúa como un puente entre el tejido liso y el tejido satinado del que hablaremos a continuación. La sarga es lo suficientemente flexible para formar contornos complejos y es mejor para mantener la estabilidad de la tela que el tejido satinado, pero no tan bueno como el tejido liso. Si sigue una estopa en sarga, pasa por un cierto número de estopas y luego por la misma cantidad de estopas. El patrón arriba/abajo crea una apariencia de punta de flecha diagonal conocida como "línea de sarga". La distancia más larga entre los entretejidos de estopa significa menos ondulación y menor concentración potencial de tensión en comparación con un tejido simple.

Sarga 2×2

Sarga 4×4

2×2 Twill es probablemente el tejido de fibra de carbono más conocido en la industria. Se utiliza en muchas aplicaciones cosméticas y decorativas, pero también tiene una gran funcionalidad, tiene una formabilidad moderada y una estabilidad moderada. Como implica el nombre del 2×2, cada remolque pasará por 2 remolques y luego por 2 remolques. Del mismo modo, una sarga 4×4 pasará por 4 remolques y luego 4 remolques. Es un poco más moldeable que la sarga 2×2 porque el tejido no es tan apretado, pero también es menos estable.