Mis on hakitud süsinikkiud?

Tükeldatud süsinikkiud on lühikeseks lõigatud süsinikkiud. Siin on süsinikkiud vaid morfoloogiline muutus, süsinikkiust filamendist lühikeseks filamendiks, kuid lühikeseks lõigatud süsinikkiu enda omadused pole muutunud. Miks te siis tahate head filamenti lühikeseks lõigata?
Esiteks peame alustama komposiitmaterjali vormimisprotsessist. Tavaliselt kootakse süsinikkiust filament süsinikkiust kangaks või valmistatakse süsinikkiust prepreg ja seejärel läbi sellevormimisprotsess, RTM, vaakumkottidesse pakkimine, kuumpressitud purgid ja muud protsessidmitmesugusteks süsinikkiust komposiittoodeteks. Loomulikult on ka mõningaid vormimisprotsessid, mis ei vaja vahematerjale, otse süsinikkiust filamendi kaudu vormimiseks, näiteks pultrusioonvormimine, mähisvormimine jne.
Süsinikkiust, mis on kootud süsinikkiust kangaks või valmistatud prepregiks, kasutatakse toodete valmistamiseks, kuid sellel on loomulik puudus, mis ei kleepu vormi külge hästi. Vormi ülesanne on anda komposiitmaterjalile kuju ja vormil on kindel kuju. Kui aga süsinikkiust kangas või prepreg ei sobi vormi hästi, ei vasta komposiitmaterjali kuju vormi kujule. Lisaks on süsinikkiust kangast mõnes nurgas lihtne sillata, moodustades lokaalse õõnsuse, mis lõppkokkuvõttes põhjustab süsinikkiust komposiittoodete jõudluse langust.
Süsinikkiust niit süsinikkiust kanga või prepregi sees on kinni kiilunud ja seda on raske liigutada. Eriti rõhu korral on vaigu ja süsinikkiust niidi liikuvus väga halb, mis põhjustab lõpuks vormimisraskusi või jõudluse halvenemist.
Mida lühem on pikkus, seda parem on voolavushakitud süsinikkiudTuleb teada, et survevalu on plastvormimisprotsessis kõige laialdasemalt kasutatav ja küpsem tehnoloogia. Komposiitmaterjalide tootmisel rakendamisel toob see kaasa radikaalse muutuse.
Siiski ei saa lühikeseks lõigatud süsinikkiu pikkust vähendada, sest mida lühem on lühikeseks lõigatud süsinikkiud, seda nõrgemaks muutub vaigu ja süsinikkiu side. Kuna vaigu ja süsinikkiu vaheline side on otseselt proportsionaalne nendevahelise kontaktpinnaga, siis pikkuse lühenemisel väheneb kindlasti kontaktpind.
Siin on siis vastuolu, nimelt lühilõikelise kiu jõudluse ja liikuvuse vahel. Mida pikem on kiu pikkus, seda väiksem on selle hajumise tõenäosus, kiud ja kiud siduvad kergesti, kuid mida tugevam on kiu ja vaigu kombinatsioon, seda paremad on komposiitmaterjali jõudlusnäitajad. Mida lühem on kiu pikkus, seda lihtsam on seda hajutada, voolavus on hea, kuid kiu ja vaigu side on veidi nõrk. Selle vastuolu tasakaalustamiseks tuleb uurida, tavaliselt tehakse lühilõikelisi süsinikkiuga tugevdatud plastgraanuleid pikkusega 1–9 mm.
Samuti on olemas viis süsinikkiu ja vaigu vahelise nakketugevuse suurendamiseks, milleks on liimimisaine. Tavaliselt on liimimisaine vaigu pinnal.süsinikkiudtehas, mida kasutatakse süsinikkiu kaitsmiseks pakkimise, ülekandmise ja töötamise käigus ebeme tekkimise eest ning teisest küljest kasutatakse seda süsinikkiu ja vaigu ühendamiseks ning sidumisvõime suurendamiseks.
Kuid see liimaine on põhimõtteliselt mõeldud termoreaktiivse vaigu jaoks. Enamik graanulite valmistamiseks kasutatavatest vaikudest on termoplastsed vaigud, seega tuleb liimiainet uuesti reguleerida. Üks on põletada algne liimaine ja teha uus liimiaine kiht. Üks on põletada algne liimaine ja teha uus liimiaine kiht; teine on liimiaine uuesti lisamine algse liimiaine baasil, mida nimetatakse sekundaarseks liimimiseks.
Lisaks graanulite valmistamisele survevalu jaoks,hakitud süsinikkiudon muuks otstarbeks, näiteks valmistatud süsinikkiust matist või süsinikkiust paberist. Vajalik tükeldatud süsinikkiu pikkus on pikem kui graanulite jaoks mõeldud tükeldatud kiu pikkus.
Lisaks juhuslikult tükeldatud süsinikkiududele on olemas ka kimpudena tükeldatud süsinikkiud. See lühilõikega kiud on enne süsinikkiu pukseerimist teatud tüüpi lühikeseks lõigatud kiud, millel on kimbu omadused ja mis sisaldab palju rohkem vaiku kui teised lühilõikega kiud.