Produksi Serat Karbon dan Bagian Serat Karbon:Apa Dasar-dasarnya?

Produsen menginginkan produk berkekuatan tinggi dan ringan. Perusahaan elit memanfaatkan serat karbon dan prosesnya yang sederhana.

Apakah sudah waktunya untuk mempertimbangkan suku cadang serat karbon dalam produksi Anda?

Industri kedirgantaraan dan medis beralih ke produksi serat karbon. Jadi, untuk mempelajari lebih lanjut tentang proses dan cara kerjanya untuk produk Anda, baca terus.

3 Bagian Produksi Serat Karbon

Bagian pertama adalah proses pre-preg, yang melibatkan pembuatan lembaran serat karbon. Serat karbon ditenun menjadi untaian seragam. Kemudian, panaskan bersama untuk membuat lembaran yang telah diresapi sebelumnya.

Setelah itu, fabrikasi berikutnya. Bahan mentah seperti resin epoksi membentuk komposit pra-fabrikasi. Ini termasuk mencampur dan menerapkan resin curing searah.

Produk siap setelah diproses di bawah polimerisasi suhu tinggi.

Proses terakhir adalah proses post-preg. Oleh karena itu, ini membutuhkan lebih banyak resin yang ditambahkan ke komposit pra-fabrikasi dan diawetkan.

Bagian serat karbon khusus ringan. Mereka cukup kuat untuk menahan beban hidup 600 pon per inci persegi tanpa kegagalan. Manfaat lain menggunakan serat karbon meliputi:

• Kekuatan tarik tinggi dibandingkan dengan rasio berat
• Kekuatan lelah yang tinggi
• Laju ekspansi termal rendah
• Meningkatkan rasio kekakuan terhadap berat

Klasifikasi Serat Karbon

Modulus tarik mengukur seberapa besar gaya tarik yang dapat diberikan oleh serat berdiameter tertentu tanpa putus. Satuan untuk modulus tarik adalah psi. Serat karbon terkuat sekitar lima kali lebih kuat dari baja.

Serat grafit adalah serat modulus ultra-tinggi yang terbuat dari minyak bumi. Oleh karena itu, serat ini memiliki struktur internal seperti kristal tiga dimensi.

Plastik bisa dibentuk menjadi untaian panjang. Mereka dipanaskan sampai suhu yang sangat tinggi tanpa membiarkan mereka menyentuh oksigen. Serat tidak dapat terbakar tanpa oksigen.

Sebaliknya, suhu tinggi menyebabkan atom dalam serat bergetar. Oleh karena itu, sebagian besar atom non-karbon akan berpindah.

Proses Pembuatan

Bagian serat karbon terbentuk dari poliakrilonitril atau rayon, dan terkadang minyak bumi. Mereka terbuat dari campuran eksklusif dari rangkaian molekul panjang yang berasal dari atom karbon.

Misalnya, berikut adalah tahapan utama prosesnya.

Pemintalan Serat

• Plastik akrilonitril bercampur dengan plastik jenis lain untuk membuat poliakrilonitril. Ini terjadi dalam proses yang disebut suspensi atau polimerisasi larutan.
• Plastik berubah menjadi serat. Bahan kimia memompa serat ke dalam bak kimia untuk menjadi serat padat. Atau, mencampur plastik dan bahan kimia yang dipanaskan hingga menguap.
• Setelah dicuci dan diregangkan, serat menjadi lebih tipis. Molekul menyelaraskan, memanaskan, dan menjadi kuat.

Stabilisasi

• Membuat serat berkarbonisasi membutuhkan perubahan kimia. Serat memanas di udara hingga sekitar 390-590 ° F (200-300 ° C) selama 30-120 menit. Serat mengambil oksigen dari udara dan pola ikatannya berubah.
• Proses stabilisasi dapat menggunakan berbagai teknik. Dalam beberapa kasus, serat ditarik melalui ruang yang dipanaskan. Atau, serat melewati rol panas dan melalui bahan yang ditahan dalam suspensi oleh udara panas. Akibatnya, beberapa menggunakan udara panas yang dicampur dengan bahan kimia untuk mempercepat stabilisasi.

Karbonisasi

• Kemudian, serat stabil memanas pada 1.830-5.500 ° F. Ini selama beberapa menit dalam tungku yang tidak memiliki oksigen untuk serat dari pembakaran.
• Kemudian, serat yang dipanaskan kehilangan atom. Ini termasuk uap air, amonia, karbon monoksida, dan karbon dioksida. Akibatnya, atom yang tersisa membentuk kristal karbon terikat yang rapat. Mereka sejajar sejajar dengan sumbu panjang serat.

Oksidasi Permukaan

• Setelah karbonisasi, permukaan serat teroksidasi, mempersiapkan ikatan yang lebih baik.
• Oksidasi membutuhkan merendam serat di udara, karbon dioksida, atau ozon. Di sisi lain, solusi lain termasuk natrium hipoklorit dan asam nitrat. Proses elektrolisis melapisi serat.

Pengukuran Serat

• Setelah oksidasi, serat dilapisi untuk perlindungan selama menenun. Bahan ukuran bekerja dengan perekat untuk membentuk bahan komposit. Misalnya, bahan pelapis termasuk epoksi, poliester, nilon, dan uretana.
• Luka pada kumparan, serat dipilin menjadi satu untuk membuat benang dengan ukuran berbeda.

Peralatan Produksi Serat Karbon

Beberapa perusahaan masuk ke produksi serat karbon atau peralatannya. Untuk memperjelas, mereka lebih suka mengalihdayakan produk serat karbon mereka daripada perusahaan berpengalaman seperti SMI Composites.

Di atas segalanya, Komposit SMI tahu cara membuat suku cadang serat karbon berkualitas tinggi. Jadi, hubungi kami hari ini untuk mempelajari cara membuat suku cadang serat karbon khusus Anda.