Como é feito:a arte da fabricação de fibra de carbono

Não há nada como a fibra de carbono. A fabricação de fibra de carbono é um método único e fascinante quando explorado em maiores detalhes.

Para aprender tudo sobre a fibra de carbono, continue lendo abaixo.

Os pontos baixos na fabricação de fibra de carbono

Como outros materiais, a fibra de carbono de qualidade começa com um componente básico:poliacrilonitrila (PAN). 90% das fibras de carbono são feitas disso. Os outros 10% - piche de petróleo ou rayon.

Os fabricantes usam uma variedade de líquidos e gases para fazer fibra de carbono. Durante a fiação, o PAN de fabricação de fibra de carbono se mistura com outros ingredientes para serem transformados em fibras. Então, as fibras vão se lavar e ser esticadas.

Em seguida, vem a estabilização. Durante esta etapa, as fibras são aquecidas por 30-120 minutos a 390-590 ° F. Algumas coisas acontecem durante este estágio.

Primeiro, as fibras obtêm as moléculas de oxigênio do ar. Ao fazer isso, o padrão de ligação atômica se reorganiza ao longo das reações químicas. As técnicas e equipamentos usados ​​nos processos de estabilização comercial variam de um processo para outro.

Alguns processos puxam as fibras através de câmaras aquecidas. Outros os passam por rolos quentes e por materiais soltos.

Após a estabilização, vem a carbonização. Fibras estabilizadas aquecem em um forno sufocante de 1.830-5.500 ° F por muitos minutos com uma mistura de gás sem oxigênio. A ausência de oxigênio impede que as fibras queimem.

O aquecimento das fibras faz com que elas eliminem seus átomos não-carbono e até mesmo alguns átomos de carbono. Isso assume a forma de gases como amônia, vapor d'água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, nitrogênio, hidrogênio e muito mais. Enquanto os átomos que não são de carbono fogem, os átomos de carbono restantes formam cristais de carbono intimamente ligados.

Mais da ciência por trás da fibra de carbono

O processo de fabricação não para por aí.

Uma vez que as fibras carbonizam, a superfície se oxida um pouco. Adicionar átomos de oxigênio à superfície permite mais ligações químicas. Ele também torna a superfície áspera e condicionada para facilitar uma melhor ligação mecânica.

Os fabricantes oxidam as fibras colocando-as em dióxido de carbono, ar, ozônio ou outros gases. Ou usam líquidos como ácido nítrico ou hipoclorito de sódio.

As fibras também podem ser transformadas no terminal positivo em um banho de materiais eletricamente condutores para revesti-los eletroliticamente. Em todos os momentos, os fabricantes devem controlar cuidadosamente o tratamento de superfície para evitar a formação de poços e outros pequenos defeitos de superfície. Isso pode fazer com que a fibra falhe.

A etapa final no processo de fabricação de fibra de carbono é o dimensionamento. Esse é o processo de revestimento das fibras para protegê-las contra danos durante a tecelagem ou enrolamento. Os materiais de revestimento funcionam com o adesivo usado na fabricação de materiais compostos.

As fibras revestidas são então enroladas manualmente em bobinas durante as mini-etapas finais de fabricação dos produtos feitos à mão. Finalmente, as bobinas giram dentro da máquina e as fibras se transformam em fios.

Uma jornada em várias etapas

Como você pode ver, o processo de fabricação da fibra de carbono é uma jornada cuidadosa e deliberada em direção à perfeição da fibra de carbono. Avanço bem planejado, calculado e altamente científico projetado para fibra de carbono.

Se a sua empresa deseja que alguma fibra de carbono feita à mão seja fabricada de maneira tão meticulosa quanto o processo descrito acima, solicite hoje um orçamento gratuito da SMI Composites.