La fibra de carboni està guanyant popularitat en la creació de bicicletes, avions i fins i tot alguns automòbils, ja que és resistent i lleuger. Tot i que els productes fets amb fibra de carboni solen ser força cars, podeu fabricar certs productes de fibra de carboni a casa per una fracció del preu dels minoristes tradicionals. Només cal crear un bon motlle, aplicar la fibra de carboni i acabar la peça quan s’assequi.
Passos
Mètode 1 de 4: crear una bona superfície
Pas 1. Cerqueu un motlle adequat
Abans de començar a fabricar alguna cosa a partir de fibra de carboni, cal tenir un motlle. El motlle dóna forma a la fibra de carboni de la forma que desitgeu. Podeu comprar motlles en línia o en altres botigues. Les peces de fibra de carboni són populars a les indústries de l’automòbil i la motocicleta, i sovint podeu comprar motlles als proveïdors.
En alguns casos, podeu utilitzar la peça original com a motlle per formar la peça de fibra de carboni. Això no funcionarà bé si la peça està danyada
Pas 2. Utilitzeu l'equip de protecció adequat quan feu servir fibra de carboni
Com a mínim, heu de dur guants de protecció, ulleres de protecció i una màscara facial. Aquest equip ajudarà a prevenir la inhalació de fums potencialment mortals o l’absorció de dissolvents nocius per la pell. A més de l’engranatge, treballeu en una zona relativament ben ventilada per evitar l’acumulació excessiva de gas.
Pas 3. Prepareu el motlle
Abans de continuar, el motlle s’ha de ruixar amb un material que permeti separar la peça del motlle un cop acabat. Aquests materials solen ser un tipus de cera especialitzada que no interfereix en el procés de curat de la peça. Podeu demanar un lubricant per a motlles en línia o comprar-lo a un distribuïdor de fibra de carboni.
La cera no s’ha de confondre amb la resina. La cera crea una capa entre el motlle i la resina i no s’endureix
Pas 4. Ruixeu l'interior amb resina
Per obtenir els millors resultats, assegureu-vos que tots els racons del motlle estiguin completament saturats de resina. Depenent de la mida del motlle, és possible que necessiteu diverses llaunes de resina per crear la superfície necessària per aplicar la fibra de carboni.
A diferència de la cera, la resina s’endureix i s’eliminarà del motlle com a part de la peça de fibra de carboni
Mètode 2 de 4: Col·locació de la fibra de carboni
Pas 1. Apliqueu el drap de fibra
Premeu ràpidament les fulles de tela de fibra de carboni al motlle. Igual que amb l’aplicació de la resina, assegureu-vos de cobrir completament totes les seccions del motlle interior amb el drap de fibra. Si hi ha cantonades o angles especialment reduïts, us recomanem que premeu la tela de fibra a les puntes amb un tornavís o una altra eina petita.
Pas 2. Afegiu resina addicional
Ruixeu l'interior del motlle amb més resina. El drap de fibra ha d’estar completament saturat de resina. Això és el que uneix les fibres del drap i dóna a la fibra de carboni la seva força.
Pas 3. Embalatge del motlle
Per evitar que la brutícia i la pols caiguin a la resina i per aconseguir que el drap de fibra s’adapti millor al motlle, podeu embalar el motlle. Això significa col·locar una bossa sobre el motlle amb un accessori de buit. A continuació, utilitzeu una bomba de buit (o per a una versió crua un aspirador) per treure la succió de la bossa. Això també ajudarà la resina a assecar-se més ràpidament.
Pas 4. Escalfeu la fibra de carboni
Escalfar la part de fibra de carboni accelerarà el procés de curació. Haureu d'escalfar la peça entre 121 ° C i 250 ° F (177 ° C) durant diverses hores. Com a alternativa, podeu permetre que la peça es cure més lentament sense calor. Això sol trigar almenys 24 hores.
- La majoria de les resines no es curaran molt per sota dels 16 ° C (60 ° F).
- No heu de curar la peça en una estufa de cuina. Els fums que es desprenen fan una olor terrible i són tòxics. Necessiteu un autoclau o una altra font de calor per al procés de curació.
Mètode 3 de 4: acabat de la peça
Pas 1. Apliqueu almenys tres capes més de resina
Aquestes capes de resina estan destinades a millorar l’aspecte de la peça, no la resistència ni la funcionalitat. Deixeu configurar cada capa de resina abans de posar la capa següent. Això pot trigar entre uns minuts i algunes hores, però ho sabreu perquè la resina quedarà enganxosa (enganxosa) quan estigui llesta per a la següent capa.
Pas 2. Lijeu la capa superior de resina
Un cop aplicades de tres a set capes de resina, és hora de polir-la. Haureu de polir qualsevol imperfecció de la resina, com ara partícules de pols o superfícies irregulars. Tingueu cura de no passar per la resina, si liureu les fibres que hi ha a sota destruireu la peça.
Pas 3. Polir la peça
Després de treure les imperfeccions de la resina, podeu polir-la. Podeu comprar un esmalt adequat per a la vostra resina al mateix minorista que vau comprar la resina. Apliqueu l’esmalt amb un drap net i tou i netegeu-lo amb un altre drap net i tou. Això donarà a la peça una brillantor agradable.
Pas 4. Inspeccioneu la part de fibra de carboni per tots els costats
Assegureu-vos que no hi hagi esquerdes ni altres deformacions a la peça. Si la peça està danyada, haureu de tornar a començar i fer-ne una altra. Si no veieu cap imperfecció, podeu fer servir la peça.
Mètode 4 de 4: Creació de fibres de carboni en una fàbrica
Pas 1. Dissoleu el precursor
El precursor és el material que utilitzeu per fabricar la fibra de carboni. Gairebé tota la fibra de carboni està feta d’un precursor de poliacrilonitril. Haureu de dissoldre el poliacrilonitril en un dissolvent orgànic com el dimetilsulfòxid.
Pas 2. Feu girar el polímer
Un cop dissolt el precursor, el poseu en un bany de coagulació. A continuació, passeu la llosa per una filera. El material es força a través dels forats fins de la filatura per crear fils llargs.
Pas 3. Afegiu oxigen
Es necessita oxigen per reticular els polímers i fer-los més adequats per a les fibres. Per oxidar els fils, escalfeu-los en un forn d’oxidació que oscil·li entre 200 ° C (392 ° F) i 300 ° C (572 ° F). Heu de mantenir un flux d’aire adequat durant aquest procés per evitar que es cremin els fils.
Pas 4. Pirolitzeu les cadenes de polímers
Un cop oxidades, les cadenes s’han d’escalfar en un entorn lliure d’oxigen. Com que no hi ha oxigen, els fils no cremaran. En canvi, se sotmeten a un procés anomenat piròlisi, que elimina gairebé totes les impureses, com els dissolvents orgànics. S'utilitzen una sèrie de forns de piròlisi que oscil·len entre 700 ° C (1, 292 ° F) i 1, 500 ° C (2, 730 ° F).
Pas 5. Tractar les fibres
La piròlisi us deixa fils de fibra de carboni. Abans de ser enviats a clients o plantes de processament, els fils s’han de tractar. Això inclou gravar les fibres amb un àcid, com ara l'àcid nítric. Després del gravat (anomenat tractament), la fibra es recobreix en un procés anomenat dimensionament. El recobriment augmenta la mida de les fibres i les fa més resistents per al processament i l’ús del client.
