4 spôsoby, ako vyrobiť uhlíkové vlákno - Tipy

Obsah

kroky
Potrebné materiály

Uhlíkové vlákno získava na popularite pri výrobe bicyklov, lietadiel a dokonca aj niektorých modelov automobilov, pretože je ľahké a odolné. Napriek tomu, že výrobky z uhlíkových vlákien sú veľmi drahé, niektoré z nich si môžete vyrobiť sami doma, pričom v porovnaní s tradičnými maloobchodníkmi platíte omnoho menej. V takom prípade musíte mať iba dobrú pleseň, naniesť uhlíkové vlákno a dokončiť kus po zaschnutí. Odhlásiť sa!

kroky

Metóda 1 zo 4: Vytvorenie dobrého povrchu

Nájdite dobrú formu. Pred začatím procesu výroby vlákien potrebujete formu, aby ste ju tvarovali tak, ako chcete. Je možné si ho kúpiť na internete, v maloobchode alebo aj prostredníctvom dodávateľov automobilových a motocyklových závodov, keďže ide o materiál, ktorý sa v týchto odvetviach bežne používa.
- V niektorých prípadoch môžete pôvodnú súčasť použiť ako šablónu na výrobu súčasti z uhlíkových vlákien, bude to však problém, ak bude poškodená.
Pri manipulácii s uhlíkovými vláknami používajte vhodné ochranné vybavenie. Potrebujete minimálne rukavice, okuliare a masku. Odev pomôže zablokovať vdychovanie potenciálne smrteľných pár alebo zabrániť pokožke absorbovať škodlivé rozpúšťadlá. Okrem bezpečnostného vybavenia pracujte aj na dobre vetranom mieste, aby nedošlo k nadmernej akumulácii plynu v pracovnom prostredí.
Pripravte si formu. Pred pokračovaním v procese bude potrebné na formu naniesť materiál, ktorý umožní jej oddelenie od časti, keď je pripravená. Zvyčajne je to špecifický typ vosku, ktorý neinterferuje s procesom vulkanizácie. V takom prípade si môžete objednať mazivo na formy online alebo si ho môžete kúpiť u predajcu, ktorý pracuje s uhlíkovými vláknami.
- Nepleťte vosk so živicou, pretože vosk nestvrdne a vytvára vrstvu medzi formou a živicou.
Živicu nastriekajte do formy. Proces bude najúčinnejší, ak sú všetky rohy a trhliny formy úplne vyplnené živicou. V závislosti od veľkosti formy môže byť potrebné použiť niekoľko plechoviek látky, pretože použitie živice slúži na vytvorenie potrebnej vrstvy, do ktorej sa dostane uhlíkové vlákno.
- Na rozdiel od vosku živica stvrdne a nechá formu integrovanú s časťou z uhlíkových vlákien.

Metóda 2 zo 4: Kladenie uhlíkových vlákien

Naneste tkaninu z uhlíkových vlákien. Zatlačte do formy niekoľko kusov tkaniny z uhlíkových vlákien a podľa rovnakej logiky ako pri aplikácii živice sa pokúste úplne zakryť všetky vnútorné časti formy tkaninou. Ak sú menšie rohy alebo uhly, môžete látku aplikovať na štrbiny pomocou skrutkovača alebo iného nástroja, ktorý má malý, tenký hrot.
Naneste ďalšiu živicu. Nastriekajte vnútornú časť formy väčším množstvom živice, aby uhlíková textília bola úplne nasýtená látkou. To spája vlákna textílie a spevňuje uhlíkové vlákno ako celok.
Chráňte pleseň. Ako spôsob, ako zabrániť tomu, aby nečistoty a prach padli do živice, ako aj lepšie prispôsobiť vláknitú textíliu forme, môžete ju „sbaliť“. Inými slovami, položte vak na formu pomocou vákuovej pumpy (alebo vákuového vysávača) na vysávanie vzduchu z vaku. Nasávanie vzduchu tiež pomôže živici rýchlejšie schnúť.
Zahrejte uhlíkové vlákno. Proces kalenia bude rýchlejšie, ak sa zahrieva na vysoké teploty, zvyčajne medzi 121 ° C a 177 ° C po dobu niekoľkých hodín. Ďalšou možnosťou je nechať ho liečiť pomaly, bez použitia tepla, ale tento proces bude trvať najmenej 24 hodín.
- Väčšina živíc nelieči dobre pri teplotách pod 16 ° C.
- Nikdy nelieči kúsok na kuchynskom sporáku. Plyny, ktoré odtiaľto prichádzajú, majú hrozný zápach a sú jedovaté. V takom prípade bude lepšie použiť autokláv alebo iný zdroj tepla.

Metóda 3 zo 4: Dokončenie kusu

Naneste najmenej ďalšie tri vrstvy živice. Tieto vrstvy neslúžia na zlepšenie pevnosti alebo funkčnosti časti, ale vzhľadu. Pred umiestnením ďalšej vrstvy nechajte všetky vrstvy živice usporiadať a tento proces môže trvať niekoľko minút alebo dokonca hodín. Avšak budete vedieť, že živica je pripravená, keď sa stane lepkavou. V tomto bode je teraz možné aplikovať ďalšiu vrstvu.
Vrchnú vrstvu živice obrúste. Po nanesení troch až siedmich vrstiev látky je čas nabrúsiť ju. Musíte odstrániť všetky nedostatky, ako sú prachové častice alebo nerovný povrch. Dávajte pozor, aby ste neprešli cez živicu, pretože ak budete vlákna brúsiť pod ňou, kus bude zničený.
Polská časť. Po odstránení nedokonalostí môžete živicu vyleštiť. Nakúpte vhodný tuk od toho istého predajcu, kde ste živicu kúpili, a naneste ju čistou mäkkou handričkou. Prípadné zvyšky utrite ďalšou čistou, mäkkou handričkou, aby mal kúsok pekný lesk.
Skontrolujte celú časť. Skontrolujte, či nie sú trhliny alebo iné deformácie, a ak sú poškodené, budete musieť začať znova a urobiť ďalšiu časť. Bez problémov môžete dielec používať normálne.

Metóda 4 zo 4: Vytvorenie uhlíkových vlákien v továrni

Rozpustite prekurzor. Prekurzor je materiál používaný na výrobu uhlíkových vlákien a takmer všetky sú vyrobené z polyakrylonitrilového prekurzora. V tomto kroku musíte polyakrylonitril rozpustiť v organickom rozpúšťadle, ako je dimetylsulfoxid.
Odstreďte polymér. Keď je prekurzor už rozpustený, vložte ho do koagulačného kúpeľa a celú tekutinu prejdite zvlákňovacou tryskou. Materiál sa pretlačí jemnými otvormi stroja, aby sa vytvorili dlhé vlákna.
Pridajte kyslík. To je potrebné na zosieťovanie polymérov a na ich zvýšenie vhodnosti pre vlákna. Vodiče zahrievajte v oxidačnej peci na teplotu 200 ° C až 300 ° C, aby sa oxidovali. Počas celého procesu musíte udržiavať dostatočný prietok vzduchu, aby ste zabránili požiaru drôtov.
Pyrolyzujte polymérne reťazce. Po oxidácii sa musia vodiče zahriať v prostredí bez kyslíka (pretože nedochádza k okysličovaniu, vodiče sa nespália). Tu prechádzajú procesom nazývaným pyrolýza, ktorý odstraňuje prakticky všetky nečistoty, ako napríklad predtým použité organické rozpúšťadlá. Pri tomto spôsobe sa používa niekoľko pyrolytických pecí a teploty sa pohybujú medzi 700 ° C a 1500 ° C.
Spracovať vlákna. Pyrolýza nakoniec zhmotňuje vlákna uhlíkových vlákien. Pred odoslaním na predaj alebo do spracovateľských jednotiek musia byť vlákna ošetrené a primárnym postupom je leptanie vlákien pomocou metódy leptania (kyselina dusičná zriedená vo vode). Po gravírovaní je vlákno potiahnuté procesom nazývaným glejenie, ktoré zvyšuje veľkosť vlákien a robí ich odolnejšími pri priemyselnom spracovaní a tiež pre koncového zákazníka, ktorý bude uhlíkové vlákno používať.