Полный гид по углеродной ткани: типы, технологии и применение | GBTECH Экспертный анализ

Полный гид по углеродной ткани: типы, технологии и применение | GBTECH Экспертный анализ

В системе углеродных композитов углеродная ткань является одной из наиболее фундаментальных и ключевых форм армирования. Именно она определяет направление прочности, распределение жесткости и итоговые характеристики конструкции, а также тесно связана с производственными процессами, эффективностью затрат и внешним видом. Как высокотехнологичная компания с более чем 20-летним опытом, GBTECH в этой статье системно расскажет о классификации, способах обработки, видах плетения и рекомендациях по применению углеродной ткани, помогая вам сделать правильный выбор.

I. Основные формы углеродной ткани

Углеродная ткань — это листовой армирующий материал, изготовленный из углеродных нитей, размещённых или переплетённых по определённой схеме. Основные формы:

1. Сухая ткань

Ткань без предварительной пропитки смолой, обрабатывается методами RTM, VARTM или ручной выкладки.

l Преимущества: низкая стоимость, простота хранения, гибкость использования;

l Недостатки: требует точного контроля распределения смолы, результат зависит от опыта оператора.

2. Препрег

Смола предварительно введена в волокна в заданной пропорции и частично отверждена (B-стадия). Хранится в холоде, формуется при нагревании и давлении.

l Преимущества: стабильные характеристики, точное соотношение смолы, подходит для высокоточных изделий;

l Недостатки: высокая стоимость, ограниченный срок хранения, строгие технологические требования.

II. Классификация по направлению волокон

1. Однонаправленная ткань (UD)

Все волокна направлены в одну сторону, максимальная прочность по оси;

Применяется в несущих конструкциях — лопасти БПЛА, несущие балки, спортивные элементы.

2. Двунаправленная ткань (0°/90°)

Волокна переплетены под прямыми углами, равномерная прочность и устойчивость к изгибу;

Подходит для универсальных конструкций — защитные оболочки, автомобильные панели.

3. Мультиаксиальная ткань (±45° / многослойная)

Слои волокон ориентированы под разными углами (±45°, 0°, 90° и др.);

Обеспечивает усиление в нескольких направлениях — используется в лопастях, шасси электромобилей, каркасах.

III. Влияние вида плетения на характеристики

Тип плетения

Описание

Рекомендуемое применение



Полотняное (Plain)

Плотное, стабильное, минимальная деформация

Плоские конструкции, формы, декоративные панели

Диагональное (Twill)

Гибкое, хорошо повторяет сложные формы

Изогнутые элементы, спортинвентарь, БПЛА

Атласное (Satin)

Гладкая поверхность, минимум дефектов между слоями

Видимые детали, электроника, спутники

Расширенное волокно

Очень тонкое, лёгкое, визуально чистое

Чехлы, потребительская электроника, видимые детали

Гибридное (Hybrid)

Смесь с кевларом, базальтом и т.д., повышает защиту

Защитные плиты, ударопоглощение, транспорт

IV. Формовка и влияние на свойства

Форма материала

Состояние смолы

Метод формования

Характеристика



Сухая ткань

Без смолы

RTM, VARTM, ручная выкладка

Гибкость, дешевизна, требует контроля смолы

Влажная ткань

Смола вручную

Прессование, ручная укладка

Простота работы, менее стабильный результат

Препрег

Смола заранее

Автоклав, горячий пресс

Точное соотношение, высокая стабильность

По данным DragonPlate: 90–200 г/м² — для обшивок БПЛА, >200 г/м² — для несущих и усиливающих частей.

V. Рекомендации по выбору (по отраслям)

Сфера применения

Рекомендуемая ткань

Причина выбора



БПЛА / RC-модели

UD + диагональное плетение

Высокая прочность, хорошая драпируемость

Электромобили

Мультиаксиальная (0°/90°/±45°)

Сложные нагрузки в разных направлениях

Ветряные турбины

UD препрег + ±45° сухая ткань

Устойчивость к усталости, сдвигу, лёгкость

Спортинвентарь

Полотняное + UD

Изгиб + направленная прочность

Архитектура / интерьер

Атласное / расширенное / гибридное

Эстетика, огнеупорность, визуальная целостность

Аэрокосмос

Высопрочный UD препрег + диагональ

Формоустойчивость, прочное межслоевое сцепление

VI. Что предлагает GBTECH — стабильное и профессиональное решение

GBTECH построила систему полного цикла: от R&D до отгрузки и технической поддержки. Мы предлагаем:

1. Склад постоянного наличия

В наличии: 3K атласная ткань, полотняная сухая ткань, однонаправленная UD, авиационный препрег;

Основные веса (90–300 г/м²), ширина (1000–1500 мм), отгрузка в день заказа;

Образцы, крупные партии, срочные поставки.

2. Внутреннее производство препрега

Точный контроль смолы: допуск ±1.5%;

Поддержка био-смол, низкотемпературных систем;

COA, TDS, MSDS — полный комплект документации.

3. Индивидуализация и проектная поддержка

Укладка по схемам 0°/±45°/90°, мультиосевые ткани;

Индивидуальные параметры: ширина, вес, структура;

Комплексные решения: материалы + структура + технологии.

4. Контроль качества и долгосрочные партнёрства

Сертификация ISO 9001;

Надёжные поставки для БПЛА, электромобилей, ветроэнергетики;

Фиксация цен на год, резервирование партий, стабильность проектов.