কার্বন ফাইবার 101: বুনন এবং কাপড় বোঝা

কার্বন ফাইবার তৈরি এবং আকার দেওয়ার পরে, এটি প্রায়শই ফ্যাব্রিকে বোনা হয়। ফ্যাব্রিক তৈরি শুরু করার জন্য, নির্মাতারা কার্বন ফাইবারের বান্ডিল তৈরি করে যাকে টাও বলা হয়। টোগুলিকে তাদের ফাইবার বা ফিলামেন্ট সামগ্রীর উপর ভিত্তি করে গ্রেড করা হয় এবং সাধারণত 3k, 6k, 12k এবং 15k হিসাবে উল্লেখ করা হয়। k এর অর্থ হল "হাজার", যা নির্দেশ করে যে একটি 3k টো 3,000 কার্বন ফিলামেন্টের সমন্বয়ে গঠিত। যেহেতু কার্বন ফাইবারের একটি একক স্ট্র্যান্ড প্রায় 5-10 মাইক্রন পুরু, একটি 3k টো প্রায় 0.125 ইঞ্চি পুরু। একটি 6k টো একটি 3k টোয়ের চেয়ে প্রায় দ্বিগুণ পুরু, 12k টোয়ের চেয়ে চারগুণ পুরু এবং আরও অনেক কিছু। যেমন একটি কম্প্যাক্ট জায়গায় শক্তিশালী কার্বন ফাইবার প্রচুর পরিমাণে উপাদানটিকে অবিশ্বাস্য শক্তি দেয়।

কার্বন ফাইবার বিনুনি
কার্বন ফাইবারের স্পুলগুলি তাঁতে কাপড়ে বোনা হয়। সবচেয়ে সাধারণ বুনন হল প্লেইন উইভ, টুইল উইভ এবং হেডেল উইভ।

প্লেইন ওয়েভ বা 1x1 উইভ কার্বন ফাইবার ফ্যাব্রিক প্রতিসম এবং চেকারবোর্ডের মতো। টোগুলি একটি ওভার/আন্ডার প্যাটার্নে বোনা হয়, যা অত্যন্ত স্থিতিশীল, শক্তভাবে আন্তঃ বোনা তন্তু প্রদান করে। ফ্যাব্রিক স্থায়িত্ব বলতে একটি উপাদানের তার ফাইবার অভিযোজন এবং বুনা কোণ বজায় রাখার ক্ষমতা বোঝায়। এর উচ্চ ফ্যাব্রিক স্থায়িত্বের কারণে, প্লেইন কার্বন ফাইবার ফ্যাব্রিক জটিল কনট্যুরগুলির জন্য কম উপযুক্ত কারণ এটি বিশেষভাবে নমনীয় নয়। যাইহোক, এটি পরিচালনা করা সহজ এবং ফ্যাব্রিক বিকৃতি ঘটায় না। অতএব, এটি ফ্ল্যাট শীট, টিউব এবং 2D বক্ররেখার জন্য আদর্শ।

ক্রিম্প হল বুনাতে থাকা স্বতন্ত্র ফাইবারগুলির বক্রতা, এবং প্লেন কার্বন ফাইবার কাপড়গুলি ফিলামেন্ট স্ট্র্যান্ডগুলির আঁটসাঁট আঁটসাঁট হওয়ার কারণে একটি রুক্ষ ক্রিম্প থাকে। সময়ের সাথে সাথে, এই কঠোর কার্লিং স্ট্রেস পয়েন্ট তৈরি করে যা দুর্বল এলাকায় নিয়ে যায়।

2x2 বা 4x4 প্যাটার্ন সমন্বিত টুইল বুনা হল কার্বন ফাইবার কাপড়ের সবচেয়ে সাধারণ ধরনের। একটি 2x2 বিনুনিতে, প্রতিটি স্ট্র্যান্ড দুটি স্ট্র্যান্ডের উপর দিয়ে এবং তারপর উভয় স্ট্র্যান্ডের নীচে দেওয়া হয়। তাহলে এটা যুক্তিযুক্ত যে, একটি 4x4 বিনুনি চারটি টাওয়ার মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপরে আরও চারটি টো নিয়ে গঠিত। এই ওভার/আন্ডার ওয়েভ একটি স্বতন্ত্র তির্যক প্যাটার্ন তৈরি করে। একটি টুইল বুনে ইন্টারলেসিং স্ট্র্যান্ডের মধ্যে দূরত্ব একটি প্লেইন বুনের চেয়ে বেশি। ফলস্বরূপ, কম কার্লিং ঘটে, স্ট্রেস পয়েন্টগুলির বিকাশের সম্ভাবনা হ্রাস করে।

টুইল বুনা নমনীয় এবং এখনও ভাল স্থিতিশীলতা বজায় রেখে জটিল কনট্যুর তৈরি করতে পারে। টিস্যুর বর্ধিত বিকৃতি এড়াতে এটিকে প্লেইন বুনের চেয়ে আরও সাবধানে পরিচালনা করতে হবে। 2x2 বুননের চেয়ে 4x4 বুনন তৈরি করা সহজ, তবে ফ্যাব্রিকটিও কম স্থিতিশীল।

সাটিন বুনন হাজার হাজার বছর ধরে সিল্কের কাপড়কে একটি সুন্দর ড্রেপ দেওয়ার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে এবং ফ্যাব্রিককে মসৃণ এবং বিজোড় করে তোলে। যখন কার্বন ফাইবার কম্পোজিট ব্যবহার করা হয়, সাটিন বুনন সহজেই জটিল কনট্যুর তৈরি করতে পারে। স্পষ্টতই, এর অর্থ হল সাটিন বুননের স্থায়িত্ব অন্যান্য তাঁতের তুলনায় কম।

সবচেয়ে সাধারণ সাটিন বুনা হল চার-হেডল সাটিন (4HS), পাঁচ-হেডল সাটিন (5HS) এবং আট-হেডল সাটিন (8HS)। এই সংখ্যাটি পাস করা এবং তারপরে পাস করা মোট টাওয়ার সংখ্যা উপস্থাপন করে। উদাহরণস্বরূপ, 4HS টিস্যুতে তিনটি ফিলামেন্ট স্ট্র্যান্ড রয়েছে যা এর মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপর একটি ফিলামেন্ট স্ট্র্যান্ড এটির মধ্য দিয়ে যায়। 5HS এর সাথে, চারটি টাও ক্রস করা হয় এবং তারপরে একটি নীচে, যখন 8HS এর সাথে সাতটি টাও অতিক্রম করা হয় এবং তারপরে একটি নীচে। সাটিন বুননের সংখ্যা যত বেশি, গঠনযোগ্যতা তত ভাল, তবে স্থিতিশীলতা তত খারাপ।

কার্বন ফাইবার কাপড় তৈরি করতে ব্যবহৃত অন্যান্য অনেক বয়ন পদ্ধতি রয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে মাছের বিনুনি, টো স্প্রেড, বিনুনি, একমুখী বিনুনি এবং কাস্টম বিনুনি। প্রতিটি বুনাতে অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা এটিকে কিছু ডিজাইনে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে, তবে অন্যদের জন্য এটি একটি ভাল পছন্দ নয়। একটি নির্দিষ্ট ফাংশন সঞ্চালনের জন্য কোন কার্বন ফাইবার বিনুনি ব্যবহার করা উচিত তা নির্ধারণ করার সময় অনেকগুলি কারণ বিবেচনা করা উচিত। এই কারণগুলির মধ্যে শক্তি, গঠনযোগ্যতা, স্থায়িত্ব এবং কার্ল অন্তর্ভুক্ত। কার্বন ফাইবার নির্মাতারা জানেন যে কোন ফ্যাব্রিক কোন ডিজাইনের জন্য ব্যবহার করা উচিত।