Ugljična vlakna dobivaju popularnost u stvaranju bicikala, zrakoplova, pa čak i nekih automobila jer su čvrsta i lagana. Iako su proizvodi od ugljičnih vlakana često prilično skupi, određene proizvode od ugljičnih vlakana možete napraviti kod kuće za djelić cijene tradicionalnih trgovaca. Samo trebate stvoriti dobar kalup, nanijeti ugljična vlakna i završiti dio kad se osuši.
Koraci
Metoda 1 od 4: Stvaranje dobre površine
Korak 1. Pronađite odgovarajući kalup
Prije nego što počnete izrađivati nešto od ugljičnih vlakana, morate imati kalup. Kalup oblikuje ugljična vlakna u oblik koji želite. Kalupe možete kupiti na mreži ili u drugim maloprodajama. Dijelovi od ugljičnih vlakana popularni su u automobilskoj industriji i industriji motocikala, a kalupe često možete kupiti od dobavljača.
U nekim slučajevima možete koristiti izvorni dio kao kalup za izradu dijela od ugljičnih vlakana. To neće raditi dobro ako je dio oštećen
Korak 2. Nosite odgovarajuću zaštitnu opremu kada radite s ugljičnim vlaknima
Najmanje trebate nositi zaštitne rukavice, naočale i masku za lice. Ova će oprema spriječiti udisanje potencijalno smrtonosnih isparenja ili apsorpciju štetnih otapala kroz kožu. Osim zupčanika, radite i u prostoru koji je relativno dobro prozračen kako biste izbjegli prekomjerno nakupljanje plina.
Korak 3. Pripremite kalup
Prije nego nastavite, kalup treba poprskati materijalom koji dopušta da se dio odvoji od kalupa po završetku. Ti su materijali obično specijalizirana vrsta voska koji ne ometa proces stvrdnjavanja dijela. Mazivo za kalupe možete naručiti na mreži ili kupiti u maloprodaji karbonskih vlakana.
Vosak se ne smije miješati sa smolom. Vosak stvara sloj između kalupa i smole te se ne stvrdnjava
Korak 4. Poprskajte smolu iznutra
Za najbolje rezultate, pobrinite se da svi uglovi kalupa budu potpuno zasićeni smolom. Ovisno o veličini kalupa, možda će vam trebati više limenki smole. To će stvoriti površinu potrebnu za nanošenje ugljičnih vlakana.
Za razliku od voska, smola će se stvrdnuti i ukloniti iz kalupa kao dio komada ugljičnih vlakana
Metoda 2 od 4: Polaganje ugljičnih vlakana
Korak 1. Nanesite krpu od vlakana
Brzo utisnite listove tkanine od ugljičnih vlakana u kalup. Kao i kod nanošenja smole, pobrinite se da sve dijelove unutarnjeg kalupa potpuno prekrijete krpom od vlakana. Ako postoje osobito mali uglovi ili kutovi, možda biste trebali razmotriti utiskivanje tkanine od vlakana odvijačem ili drugim malim alatom u udubljenja.
Korak 2. Dodajte dodatnu smolu
Poprskajte unutrašnjost kalupa s više smole. Tkanina od vlakana treba biti potpuno zasićena smolom. To je ono što vlakna tkanine povezuje i daje čvrstoću ugljičnim vlaknima.
Korak 3. U kalup stavite vrećicu
Kako biste spriječili da prljavština i prašina padnu u smolu i da se vlaknasta tkanina bolje prilagodi kalupu, možete kalup staviti u vrećice. To znači stavljanje vrećice preko kalupa s vakuumskim nastavkom. Zatim upotrijebite vakuumsku pumpu (ili za sirovu verziju usisavač) da biste usisali vrećicu. To će također pomoći da se smola brže osuši.
Korak 4. Zagrijte ugljična vlakna
Zagrijavanje dijela od ugljičnih vlakana ubrzat će proces stvrdnjavanja. Dio biste trebali zagrijavati na između 250 ° F (121 ° C) i 350 ° F (177 ° C) nekoliko sati. Alternativno, možete dopustiti da se dio sporije suši bez zagrijavanja. To obično traje najmanje 24 sata.
- Većina smola neće se očvrsnuti znatno ispod 16 ° C (60 ° F).
- Dio ne biste trebali liječiti u kuhinjskoj peći. Isparene pare smrde užasno i otrovne su. Za postupak stvrdnjavanja potreban vam je autoklav ili drugi izvor topline.
Metoda 3 od 4: Dovršavanje dijela
Korak 1. Nanesite još najmanje tri sloja smole
Ovi slojevi smole imaju namjeru poboljšati izgled dijela, a ne čvrstoću ili funkcionalnost. Pustite svaki sloj smole da se postavi prije nego što stavite sljedeći sloj. To može potrajati od nekoliko minuta do sati, ali to ćete moći zaključiti jer će smola postati ljepljiva (ljepljiva) kada bude spremna za sljedeći sloj.
Korak 2. Izbrusite gornji sloj smole
Nakon što ste nanijeli tri do sedam slojeva smole, vrijeme je za brušenje. Trebate izbrusiti sve nedostatke u smoli, poput čestica prašine ili neravnih površina. Pazite da ne prođete kroz smolu, ako brusite vlakna ispod, uništit ćete dio.
Korak 3. Poljski dio
Nakon što ste uklonili nedostatke iz smole, možete je ispolirati. Sredstvo za poliranje koje odgovara vašoj smoli možete kupiti u istom maloprodajnom objektu u kojem ste i kupili smolu. Nanesite lak čistom, mekom krpom i obrišite ga drugom čistom, mekom krpom. To će dijelu dati lijep sjaj.
Korak 4. Pregledajte dio od ugljičnih vlakana sa svih strana
Pazite da na dijelu nema pukotina ili drugih deformacija. Ako je dio oštećen, morat ćete početi ispočetka i izraditi drugi dio. Ako ne vidite nedostatke, možete koristiti dio.
Metoda 4 od 4: Stvaranje ugljikovih vlakana u tvornici
Korak 1. Otopite prekursor
Prekursor je materijal koji koristite za izradu ugljičnih vlakana. Gotovo sva ugljična vlakna izrađena su od prethodnika poliakrilonitrila. Poliakrilonitril trebate otopiti u organskom otapalu, poput dimetil sulfoksida.
Korak 2. Zavrtite polimer
Kad se prekursor otopi, stavite ga u koagulacijsku kupelj. Zatim provucite bljuzgavicu kroz cijev. Materijal se probija kroz fine rupe na predjelu za stvaranje dugih niti.
Korak 3. Dodajte kisik
Kisik je potreban za umrežavanje polimera i njihovu prikladnost za vlakna. Da biste oksidirali niti, zagrijte ih u oksidacijskoj peći u rasponu od 200 ° C (392 ° F) do 300 ° C (572 ° F). Tijekom ovog procesa morate održavati odgovarajući protok zraka kako biste izbjegli zapaljenje niti.
Korak 4. Pirolizirajte polimerne lance
Nakon oksidacije, niti se moraju zagrijati u okolišu bez kisika. Budući da nema kisika, niti neće izgorjeti. Umjesto toga prolaze kroz proces koji se naziva piroliza i uklanja gotovo sve nečistoće, poput organskih otapala. Koristi se niz pećnica za pirolizu u rasponu od 700 ° C (1,292 ° F) do 1500 ° C (2,730 ° F).
Korak 5. Tretirajte vlakna
Piroliza vam ostavlja niti od ugljičnih vlakana. Prije slanja kupcima ili prerađivačkim pogonima, niti se moraju obraditi. To uključuje nagrizanje vlakana kiselinom, poput dušične kiseline. Nakon jetkanja (naziva se obrada) vlakno se oblaže postupkom koji se naziva dimenzioniranje. Premaz povećava veličinu vlakana i čini ih čvršćim za obradu i uporabu kupaca.
