Ugljična vlakna dobivaju popularnost u stvaranju bicikala, aviona, 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 karbonska vlakna i završiti dio kada se osuši.
Koraci
Metoda 1 od 4: Stvaranje dobre površine
Korak 1. Pronađite odgovarajući kalup
Prije nego počnete izrađivati nešto od karbonskih 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 originalni dio kao kalup za izradu dijela od ugljičnih vlakana. Ovo neće raditi dobro ako je dio oštećen
Korak 2. Nosite odgovarajuću zaštitnu opremu kada radite sa karbonskim vlaknima
Najmanje trebate nositi zaštitne rukavice, naočale i masku za lice. Ova oprema će spriječiti udisanje potencijalno smrtonosnih isparenja ili apsorpciju štetnih otapala kroz kožu. Osim zupčanika, radite u prostoru koji je relativno dobro prozračen kako biste izbjegli prekomjerno nakupljanje plina.
Korak 3. Pripremite kalup
Pre nego što nastavite, kalup treba poprskati materijalom koji omogućava da se deo odvoji od kalupa po završetku. Ovi materijali su 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 i ne stvrdnjava se
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. Ovo će stvoriti površinu potrebnu za nanošenje ugljičnih vlakana.
Za razliku od voska, smola će se stvrdnuti i ukloniti iz kalupa kao dio komada od ugljičnih vlakana
Metoda 2 od 4: Polaganje karbonskih 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 posebno mali uglovi ili uglovi, možda biste trebali razmisliti o utiskivanju tkanine od vlakana odvijačem ili drugim malim alatom u udubljenja.
Korak 2. Dodajte dodatnu smolu
Poprskajte unutrašnjost kalupa sa više smole. Tkanina od vlakana mora biti potpuno zasićena smolom. To je ono što povezuje vlakna tkanine i daje karbonskim vlaknima snagu.
Korak 3. Stavite kalup u vrećice
Kako biste spriječili da prljavština i prašina padnu u smolu i kako bi se vlaknasta tkanina bolje prilagodila kalupu, kalup možete staviti u vrećice. To znači stavljanje vrećice preko kalupa sa vakuumskim nastavkom. Zatim upotrijebite vakuumsku pumpu (ili za sirovu verziju usisavač) da povučete usisnu vreću. Ovo 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 250 ° F (121 ° C) do 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 očvrsnuti znatno ispod 16 ° C (60 ° F).
- Ne biste trebali liječiti dio u kuhinjskoj peći. Isparene pare smrde užasno i otrovne su. Za proces stvrdnjavanja potreban vam je autoklav ili neki 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. Dopustite da se svaki sloj smole postavi prije stavljanja sljedećeg sloja. 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. Polirajte dio
Nakon što ste uklonili nedostatke iz smole, možete je ispolirati. Sredstvo za poliranje odgovarajuće smole možete kupiti u istom maloprodajnom objektu u kojem ste i kupili smolu. Nanesite lak čistom, mekom krpom i obrišite ga drugom čistom, mekom krpom. Ovo će dijelu dati lijep sjaj.
Korak 4. Pregledajte dio od karbonskih 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 nikakve nedostatke, možete koristiti dio.
Metoda 4 od 4: Stvaranje karbonskih vlakana u tvornici
Korak 1. Rastvorite prekursor
Prekursor je materijal koji koristite za izradu ugljičnih vlakana. Gotovo sva ugljična vlakna izrađena su od prekursora poliakrilonitrila. Poliakrilonitril morate otopiti u organskom otapalu poput dimetil sulfoksida.
Korak 2. Zavrtite polimer
Nakon što se prekursor otopi, stavite ga u kadu za koagulaciju. Zatim provucite bljuzgavicu kroz cijev. Materijal se gura kroz fine rupe na predjelu za stvaranje dugih niti.
Korak 3. Dodajte kiseonik
Kisik je potreban za umrežavanje polimera i čini ih prikladnijim za vlakna. Da biste oksidirali niti, zagrijte ih u oksidacijskoj peći u rasponu od 200 ° C (392 ° F) do 300 ° C (572 ° F). Tokom ovog procesa morate održavati odgovarajući protok zraka kako biste izbjegli zapaljenje niti.
Korak 4. Pirolizirajte polimerne lance
Nakon oksidacije, niti se moraju zagrijati u okruženju 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 peći za pirolizu u rasponu od 700 ° C (1, 292 ° F) do 1, 500 ° 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 nagrizanja (naziva se tretman) vlakno se oblaže u procesu koji se naziva dimenzioniranje. Premaz povećava veličinu vlakana i čini ih čvršćim za obradu i upotrebu od strane korisnika.
