Справочник

Углеродный ровинг и жгут: tex, филаменты, прочность и намотка

Жгут — это не «нитка потолще». Это тысячи волокон по семь микрон, которые работают только все вместе.

Что означают цифры на этикетке

Линейная плотность в tex — масса тысячи метров жгута в граммах. Углеродный жгут 800 tex весит 800 г на километр.

Число филаментов (12K, 24K, 50K) — сколько элементарных волокон в жгуте. Волокно 12K содержит 12 000 нитей диаметром около семи микрон каждая.

Из этих двух чисел выводится всё остальное. Площадь сечения жгута равна линейной плотности, делённой на плотность волокна: для 800 tex и 1,78 г/см³ это 0,45 мм².

ЖгутЛинейная плотностьФиламентовСечениеТиповое применение
1K66 tex1 0000,04 мм²тонкие ткани, ремонт
3K198 tex3 0000,11 мм²ткани общего назначения
12K800 tex12 0000,45 мм²намотка, пултрузия, ткани
24K1 600 tex24 0000,90 мм²крупные изделия
50K3 300 tex50 0001,85 мм²массовые изделия, большие сечения

Разрывное усилие считается, а не берётся из таблицы

В паспорте указывают прочность волокна в мегапаскалях — это напряжение, а не сила. Чтобы получить силу, его умножают на площадь сечения жгута.

Жгут 800 tex из волокна прочностью 4 200 МПа даёт 4 200 × 0,45 ≈ 1 890 Н, то есть около 190 кгс. Это предел самого волокна, без учёта связующего и без учёта перегибов.

В изделии реализуется меньше: часть волокон нагружена неравномерно, часть работает под углом. Коэффициент реализации при аккуратной намотке составляет 0,7–0,9, при небрежной выкладке — существенно ниже.

Аппрет решает совместимость

Волокно выпускают с замасливателем, рассчитанным на конкретный тип связующего: эпоксидный, полиэфирный, термопластичный.

Неправильный аппрет означает плохую адгезию: изделие расслаивается по границе «волокно — матрица» при нагрузке, намного ниже расчётной.

Тип аппрета указывают в коде артикула, а не в таблице характеристик, и это одна из причин, по которой нельзя заменить жгут «таким же по tex» от другого производителя без проверки.

Намотка и пултрузия

При намотке жгут укладывают под расчётным углом: ±55° близко к оптимуму для сосуда под внутренним давлением, ближе к 0° — для изделия, нагруженного вдоль оси.

Натяжение при намотке задаёт плотность укладки и долю волокна. Слабое натяжение оставляет пустоты, чрезмерное рвёт филаменты и снижает прочность.

В пултрузии жгут протягивают через фильеру со связующим: доля волокна максимальна, свойства вдоль оси наилучшие, поперёк — минимальные.

Ровинги и волокна в каталоге

Позиции каталога, к которым относится всё сказанное выше.

Разделы каталога по теме

Рядом по теме