Справочник
Паспорт армирующей ткани: граммы, tex и переплетение
Четыре числа, по которым ткань выбирают, и почему толщина среди них — самое ненадёжное.
Масса на квадратный метр — главное число
Плотность ткани в г/м² задаёт почти всё остальное: толщину слоя, число слоёв под нужную жёсткость и расход связующего. Это единственная характеристика, которую указывают все производители и по которой ткани можно сравнивать между заводами.
Толщину сухой ткани в паспорте приводят реже и меряют по-разному — под прижимом или без, поэтому она плохо сравнима. Зато её можно посчитать: масса, делённая на плотность волокна, даёт толщину чистого волокна в слое. Для углерода плотность 1,78 г/см³, для E-стекла 2,56, для арамида 1,44.
Пример: углеродная ткань 200 г/м² даёт 200 / 1,78 / 1000 ≈ 0,112 мм чистого волокна. В готовом ламинате при типичных для ручной выкладки 50 % объёмного содержания волокна слой выйдет около 0,22 мм, при вакуумной инфузии с 55–60 % — 0,19–0,20 мм.
| Масса ткани | Волокно | Чистое волокно в слое | Слой в ламинате при 50 % | Где применяют |
|---|---|---|---|---|
| 80 г/м² | углерод | 0,045 мм | ≈ 0,09 мм | обшивка лёгких корпусов, ремонт |
| 160 г/м² | углерод | 0,090 мм | ≈ 0,18 мм | универсальный слой планера |
| 200 г/м² | углерод | 0,112 мм | ≈ 0,22 мм | силовые панели, лонжероны |
| 300 г/м² | углерод | 0,169 мм | ≈ 0,34 мм | толстостенные детали, быстрый набор |
| 163 г/м² | арамид | 0,113 мм | ≈ 0,23 мм | ударостойкая обшивка |
| 195 г/м² | E-стекло | 0,076 мм | ≈ 0,15 мм | радиопрозрачные обтекатели |
Линейная плотность нити: tex и dtex
Tex — это масса тысячи метров нити в граммах. Углеродная нить 200 tex весит 200 г на километр; та же величина в dtex относится к десяти километрам, поэтому 1670 dtex — это 167 tex. На этикетках арамида чаще встречается dtex, на этикетках углерода — tex.
Из tex и массы ткани выводится плотность переплетения. Если число нитей по основе и утку одинаково, их количество на метр равно массе ткани, делённой на сумму линейных плотностей. Для ткани 193 г/м² из нитей 800 tex получается около 120 нитей на метр, то есть чуть больше одной на сантиметр — это широкая плоская лента.
Чем толще нить при той же массе ткани, тем крупнее рисунок и тем хуже ткань облегает сложную форму. Мелкая нить при той же массе даёт более плотное и более дорогое полотно, зато оно ложится на радиусы без складок.
Переплетение решает, куда ткань ляжет
Полотняное — самое жёсткое в раскрое: каждая нить перехлёстывает соседнюю через одну. Полотно держит форму, не расползается при резке, но на двойную кривизну ложится плохо и имеет больше изгибов нити, а значит чуть ниже прочность в слое.
Саржа 2/2 — перехлёст через две нити. Полотно подвижнее, драпируется на сложные формы, нить в нём распрямлённее, поэтому механика чуть лучше. Расплата — раскрой поводит, края осыпаются, требуется аккуратность при выкладке.
Однонаправленная ткань (UD) несёт нагрузку только вдоль волокна, зато почти без изгиба нити — это лучшее, что можно положить в лонжерон или в пояс балки. Поперёк она не работает вовсе, и слои приходится чередовать по направлениям.
| Переплетение | Драпируемость | Прочность в слое | Устойчивость раскроя | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Полотняное (Plain) | низкая | базовая | высокая | плоские панели, формы |
| Саржа 2/2 (Twill) | хорошая | выше на 3–8 % | средняя | корпуса, обтекатели |
| Сатин 4H/8H | очень хорошая | выше | низкая | сложная двойная кривизна |
| Однонаправленная (UD) | нет | максимальная вдоль волокна | низкая | лонжероны, пояса |
| Мультиаксиальная сшивная | средняя | высокая | высокая | толстые силовые пакеты |
Что уточняют до заказа
Аппрет. Ткань обрабатывают замасливателем под конкретный тип связующего: эпоксидный аппрет на полиэфирной смоле даёт плохую адгезию, и наоборот. Это чаще всего написано в коде артикула, а не в таблице характеристик.
Ширина рулона и кромка. Ткань шириной 1000 мм с обработанной кромкой раскраивается с меньшими отходами, чем 1270 мм с осыпающимся краем, — при подсчёте расхода это заметнее, чем разница в цене за метр.
Партия. Углеродная нить у разных поставщиков различается по прочности в пределах десятков процентов при одинаковом tex. Если деталь расчётная, характеристики нити берут из паспорта конкретной партии, а не из общей таблицы на ткань.
Армирующие ткани в каталоге
Позиции каталога, к которым относится всё сказанное выше.
Лента UTEK из стеклоткани E с акриловым клеем, 0,18 мм, до 155 °C
Стеклоткань UTEK электронного класса, стили 1010–3070, 10–93 г/м², полотняное
Стеклоткань UTEK EW/EWT для стеклопластика, 23–400 г/м², полотняное и саржа
Разделы каталога по теме
Рядом по теме
- Полотняное переплетение против саржи 2/2Нить и масса одни и те же, а выкладка, раскрой и вид детали — разные.
- Углерод, арамид и стекло: чем платят за каждый выборТри волокна, три разные аварии — и почему радиопрозрачность решает чаще жёсткости.
- Углеродный ровинг и жгут: tex, филаменты, прочность и намоткаЖгут — это не «нитка потолще». Это тысячи волокон по семь микрон, которые работают только все вместе.
- Вакуумная инфузия против ручной выкладки: масса и доля волокнаОдна и та же ткань даёт детали, отличающиеся по массе на четверть. Вопрос только в том, где проходит граница окупаемости.