Qu'est-ce que le tissu en fibre de carbone?

La fibre de carbone est l'épine dorsale des composites légers. Comprendre quel tissu en fibre de carbone est nécessaire, connaître le processus de fabrication et la terminologie de l'industrie des composites. Vous trouverez ci-dessous des informations sur le tissu en fibre de carbone et la signification des différents codes et styles de produits.

Résistance en fibre de carbone

Il faut comprendre que toutes les fibres de carbone ne sont pas égales. Lorsque le carbone est transformé en fibres, des additifs et éléments spéciaux sont introduits pour augmenter les propriétés de résistance. La propriété de résistance primaire sur laquelle la fibre de carbone est évaluée est le module.

Le carbone est fabriqué en fibres minuscules par le processus PAN ou Pitch. Le carbone est fabriqué en faisceaux de milliers de minuscules filaments et enroulé sur un rouleau ou une bobine. Il existe trois grandes catégories de fibres de carbone brutes:

• Fibre de carbone à haut module (qualité aérospatiale)
• Fibre de carbone à module intermédiaire
• Fibre de carbone à module standard (qualité commerciale)

Bien que nous puissions entrer en contact avec de la fibre de carbone de qualité aérospatiale dans un avion, comme le nouveau 787 Dreamliner, ou le voir dans une voiture de Formule 1 à la télévision; la majorité d'entre nous entrera probablement en contact plus fréquemment avec des fibres de carbone de qualité commerciale.

Les utilisations courantes de la fibre de carbone de qualité commerciale comprennent:

• Articles de sport
• Capots de voiture et pièces de rechange
• Accessoires, comme des étuis pour iPhone

Chaque fabricant de fibres de carbone brutes a sa propre nomenclature du grade. Par exemple, Toray Carbon Fibre appelle leur qualité commerciale "T300", tandis que la qualité commerciale d'Hexcel est appelée "AS4".

Épaisseur de fibre de carbone

Comme mentionné précédemment, la fibre de carbone brute est fabriquée en minuscules filaments (environ 7 microns), ces filaments sont regroupés en stratifils enroulés sur des bobines. Les bobines de fibres sont ensuite utilisées directement dans des processus comme la pultrusion ou l'enroulement filamentaire, ou elles peuvent être tissées dans des tissus.

Ces stratifils de fibre de carbone sont composés de milliers de filaments et sont presque toujours une quantité standard. Ceux-ci sont:

• 1000 c (fibre de carbone 1k)
• 3000 filaments (fibre de carbone 3k)
• 6000 filaments (fibre de carbone 6k)
• 12 000 filaments (fibre de carbone 12k)

C'est pourquoi si vous entendez un professionnel de l'industrie parler de fibre de carbone, il pourrait dire: "J'utilise un tissu à armure toile 3k T300." Eh bien, vous savez maintenant qu'ils utilisent un tissu en fibre de carbone tissé avec de la fibre CF de module standard Toray, et qu'il utilise une fibre qui a 3 000 filaments par brin.

Il va sans dire que l'épaisseur d'une mèche de fibre de carbone 12k sera le double de celle d'une mèche de 6k, quatre fois celle de 3k, etc. En raison de l'efficacité de la fabrication, une mèche plus épaisse avec plus de filaments, comme un toron de 12k , est généralement moins cher par livre qu'un module égal à 3k.

Tissu en fibre de carbone

Des bobines de fibre de carbone sont acheminées vers un métier à tisser, où les fibres sont ensuite tissées en tissus. Les deux types de tissages les plus courants sont le «tissage uni» et le «sergé». Le tissage uni est un motif de damier équilibré, où chaque brin passe par-dessus puis sous chaque brin dans la direction opposée. Alors qu'un tissage sergé ressemble à un panier en osier. Ici, chaque brin passe sur un brin opposé, puis sous deux.

Les armures croisées et simples ont une quantité égale de fibre de carbone dans chaque direction, et leurs forces seront très similaires. La différence est avant tout une apparence esthétique.