カーボンファイバークロスとは？

カーボンファイバースポイラー。トッド・ジョンソン

炭素繊維は、軽量複合材料のバックボーンです。製造プロセスと複合材業界の用語を理解して、どのような炭素繊維クロスが必要かを理解する。以下に、カーボンファイバークロスに関する情報と、さまざまな製品コードとスタイルの意味を示します。

炭素繊維の強度

すべての炭素繊維が同等ではないことを理解する必要があります。炭素が繊維に加工されるとき、特別な添加剤と要素が導入され、強度特性が向上します。炭素繊維が判断される主な強度特性は弾性率です。

カーボンは、PAN または Pitch プロセスのいずれかによって小さな繊維に製造されます。カーボンは何千もの小さなフィラメントの束で製造され、ロールまたはボビンに巻き取られます。生の炭素繊維には、次の 3 つの主要なカテゴリがあります。

高弾性率カーボンファイバー (航空宇宙グレード)
中弾性炭素繊維
標準弾性率炭素繊維 (商用グレード)

新しい 787 ドリームライナーなどの航空機で航空宇宙グレードの炭素繊維に接触したり、テレビでフォーミュラ 1 カーで見たりするかもしれませんが。私たちの大半は、より頻繁に商用グレードの炭素繊維に接触するようになるでしょう。

一般用途商用グレードの炭素繊維には次のものがあります。

スポーツ用品
車のボンネットとアフターマーケット部品
iPhoneケースなどのアクセサリー

各生炭素繊維の製造業者グレードの独自の命名法があります。たとえば、東レの炭素繊維は商用グレードを「T300」と呼んでいますが、Hexcel の商用グレードは「AS4」と呼ばれています。

炭素繊維の厚さ

前述のように、未加工の炭素繊維は小さなフィラメント (約 7 ミクロン) で製造され、これらのフィラメントはロービングに束ねられ、スプールに巻き取られます。繊維のスプールは、後で引抜成形やフィラメントワインディングなどのプロセスで直接使用されるか、織物に織り込むことができます。

これらの炭素繊維ロービングは何千ものフィラメントで構成されており、ほとんどの場合、標準的な量です。これらは：

1,000 c (1k 炭素繊維)
3,000 フィラメント (3k カーボンファイバー)
6,000 フィラメント (6k カーボンファイバー)
12,000 フィラメント (12k カーボンファイバー)

これが、業界の専門家が炭素繊維について話しているのを聞いた場合、「私は 3k T300 平織り生地を使用しています」と言うかもしれない理由です。さて、東レの標準モジュラスCF繊維で織られた炭素繊維生地を使用しており、ストランドあたり3,000フィラメントの繊維を使用していることがわかります.

言うまでもなく、12k 炭素繊維ロービングの太さは 6k の 2 倍、3k の 4 倍などになります。製造効率のために、12k ストランドなどのより多くのフィラメントを持つより厚いロービング、通常、3k の等しい係数よりもポンドあたりの費用が安くなります。