Fabricação de fibra de carbono:como é feita

Nos últimos anos, a indústria médica descobriu várias maneiras críticas de utilizar produtos de fibra de carbono em seu campo. Muitos usos de fibra de carbono o tornam um contendor viável com metais como titânio ou aço para implantes cirúrgicos.

Apesar de todos os seus usos, no entanto, muitos profissionais médicos não entendem o processo de fabricação de fibra de carbono. Como tal, eles não compreendem como é que a fibra de carbono pode fornecer-lhes tantos benefícios.

Neste artigo, pretendemos remover o mistério. Exploraremos brevemente o processo que as empresas de manufatura de fibra de carbono usam para produzir este excelente material. Vamos começar!

Por onde começar com a fabricação de fibra de carbono

O processo de fabricação da fibra de carbono é químico e mecânico. Primeiro, os fabricantes começam com o precursor. Em termos de química, um precursor se refere a qualquer produto químico que se transforma em outra substância.

Os fabricantes desenham o precursor de carbono em fibras longas e as aquecem a uma temperatura incrivelmente alta. Durante esse tempo, as fibras não devem entrar em contato com o oxigênio. Essa falta de oxigênio impede que o material queime.

Em vez disso, a fibra vibra em alta velocidade até remover a maioria dos átomos que não são de carbono. Os fabricantes chamam esse processo de "carbonização".

Estabilizando as fibras

Antes que as fibras se carbonizem, os fabricantes de fibra de carbono devem alterar quimicamente a fibra para uma ligação em escada termicamente mais estável. Os fabricantes fazem isso aquecendo as fibras a cerca de 390-590 graus Fahrenheit por aproximadamente 30-120 minutos.

Quando as fibras atingem essa temperatura, elas coletam moléculas de oxigênio e reorganizam seu padrão atômico. As empresas fabricantes de fibra de carbono realizam isso por vários meios diferentes. Independentemente disso, cada processo produz resultados semelhantes.

Carbonizando as fibras estabilizadas

Depois que as fibras se estabilizam, os fabricantes as aquecem a uma temperatura que varia de 1.800 a mais de 5.000 por vários minutos. Eles aquecem o carbono em uma fornalha preenchida com uma mistura de gases não oxigenados. Essa mistura preserva as fibras de pegar fogo.

Este processo expulsa ainda mais átomos de carbono não das fibras, junto com alguns átomos de carbono. À medida que esses átomos deixam as fibras, os átomos restantes formam cristais de carbono fortemente unidos.

Tratamento da superfície do produto

Uma vez que as fibras passam pela carbonização, sua superfície tem dificuldade de se ligar aos materiais usados ​​nos compósitos. Assim, os fabricantes permitem que suas superfícies oxidem ligeiramente. Ao adicionar átomos de oxigênio, as fibras desenvolvem melhores propriedades de ligação.

Mais uma vez, os principais fabricantes de fibra de carbono usam métodos diferentes para atingir esse resultado. Alguns imergem as fibras em vários gases. Outros preferem revestir suas fibras eletroliticamente.

A etapa final:dimensionamento

A etapa final no processo de fabricação de fibra de carbono é o dimensionamento. Nesse estágio, os fabricantes de fibra de carbono revestem as fibras para protegê-las de danos enquanto elas são enroladas e tecidas.

Essas fibras revestidas são então enroladas em cilindros. Esses cilindros são carregados em uma máquina que torce as fibras em fios de vários tamanhos.

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Como você pode ver, a fabricação de fibra de carbono é um processo complexo. Requer precisão e um método eficaz para ter sucesso.

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