Как се правят въглеродни влакна?
Въглеродните влакна се считат за мечтания материал на всеки инженер, защото са леки, но същевременно изключително издръжливи. Състои се от хиляди паралелни низове. Тези нишки могат да бъдат усукани или вплетени в композити от въглеродни влакна. Въглеродните влакна са изключително ценен материал, защото са пет пъти по-здрави от стоманата.

За производството на въглеродни влакна се използват пластмасови PAN влакна. Състои се от хиляди нишки, по-тънки от човешки косъм. Те го променят химически, за да образуват вериги от въглеродни атоми, които от своя страна се използват в крайния продукт. Има специални машини, които могат да подредят хиляди от тези влакна. След машината влакната преминават през оксидираща пещ за няколко минути.

Температурата във фурната е около 480 градуса по Фаренхайт. Благодарение на тази температура влакната абсорбират кислородни молекули от въздуха. Този процес пренарежда атомната структура на влакната, което ги прави устойчиви на топлина. Тъй като влакната се окисляват, те променят цвета си и стават черни. След окисляване те са готови за следващия процес, карбонизация.

Влакната се нагряват в безкислородна газова смес. Благодарение на този процес невъглеродните атоми се изхвърлят. Останалите въглеродни атоми се трансформират в плътно свързани кристали, които вървят успоредно на дължината на влакното. Това е мястото, където материалът придобива своята здравина. След това влакната преминават през заредена водна баня, която оформя повърхностите на влакната, така че те да абсорбират по-добре смолата.

След това се нанася лек грунд от смола за укрепване на химическото свързване на влакната към формовъчната смола. След този процес влакната се вплитат в тъкани от въглеродни влакна или се смесват със смола, за да се образуват продукти. Това може да бъде ролка от нишки от непрекъснати влакна, тъкани от мрежести нишки и предварително импрегнирани продукти, готови за употреба полуготови продукти. Използването на препреги е широко разпространено в световен мащаб.

Тази смола е състав от епоксидна смола с прахообразен втвърдител и ускорител. Работниците изсипват смолата в машина за филми, която отпечатва смолата на тънък мокър слой върху хартия. В същото време друга машина организира 200 до 300 въглеродни влакна в мрежа от въглеродни влакна. Дебелината на лентата определя дебелината на препрега.

Обикновено две ролки хартия, покрита със смола, се монтират на машината за импрегниране със смола. Нагревателният елемент загрява платното, докато влиза, за да улесни абсорбирането на смолата. След това нагрятата мрежа от въглеродни влакна се поставя между два листа хартия, покрита със смола. Благодарение на нагретите под високо налягане ролки, смолата прониква в милиони въглеродни влакна.

Когато изстине, течната смола се превръща в гел, така че на следващата станция хартията може да бъде отстранена. В следващата станция горната част на предварително импрегнирания лист е покрита с Mylar филм. След това блатът се навива на руло. В лабораторията на фабриката техниците извършват тестове за контрол на качеството на пробите от препрег. Такова тестване гарантира, че въглеродните влакна имат оптимална здравина, издръжливост и устойчивост на топлина.

Излишно е да казвам, че производителите по света използват различни техники, които са фирмени тайни, но най-общо казано, гореспоменатият производствен процес на въглеродни влакна е този, който всички следват.