Com es fa la fibra de carboni?
Com es fa la fibra de carboni?
La fibra de carboni es considera el material dels somnis de tots els enginyers, ja que és lleugera i, alhora, increïblement duradora. Està format per milers de cordes paral·leles. Aquestes cordes es poden retorçar o teixir juntes en compostos de fibra de carboni. La fibra de carboni és un material tan valuós perquè és cinc vegades més resistent que l'acer.
Per fer fibra de carboni, s'utilitza una fibra de plàstic PAN. Està compost per milers de filaments que són més prims que un cabell humà. L'alteren químicament per formar una cadena d'àtoms de carboni que al seu torn s'utilitzen per al producte final. Hi ha màquines especials en les quals alineen milers d'aquestes fibres. Després de la màquina, les fibres viatgen a través d'un forn d'oxidació durant diversos minuts.
La temperatura al forn és d'uns 480 graus F. A causa d'aquesta temperatura, les fibres recullen molècules d'oxigen de l'aire. Aquest procés reordena l'estructura atòmica de les fibres i les fa resistents a la calor. A mesura que les fibres s'oxiden, canvien de color i es tornen negres. Després d'oxidar-se, estan preparats per al següent procés, que és la carbonització.
Les fibres s'escalfen en una mescla de gas sense oxigen. Gràcies a aquest procés, els àtoms que no són de carboni són expulsats. Els àtoms de carboni restants es transformen en cristalls d'unió estreta, paral·lels a la longitud de la fibra. Aquí és on el material adquireix la seva força. A continuació, les fibres viatgen a través d'un bany d'aigua carregada elèctricament que voreja la superfície de les fibres perquè absorbeixin millor la resina.
A continuació, s'aplica una lleugera capa preliminar de resina, que reforça l'enllaç químic de les fibres amb la resina d'emmotllament. Després d'aquest procés, les fibres es teixeixen en un teixit de fibra de carboni o es barregen amb resina per modelar el producte. Pot ser un rotlle de fil de fibra contínua, teixit de fils tipus malla i un producte preimpregnat, semielaborat per al seu ús. L'ús del preimpregnat està molt estès a tot el món.
La resina és una fórmula d'epoxi combinada amb enduridors i acceleradors en pols. Els treballadors aboquen la resina en una màquina de filmació, que imprimeix la resina en una fina capa humida sobre paper. Mentrestant, una altra màquina organitza de 200 a 300 fibres de carboni en una xarxa de fibra de carboni. El gruix de la tela determina el gruix de la làmina preimpregnada.
Normalment, dos rotlles de paper recobert de resina es munten a la màquina d'impregnació de resina. Un element calefactor escalfa la tela a mesura que entra per facilitar l'absorció de la resina. Aleshores, la xarxa de fibra de carboni escalfada s'intercala entre dos fulls de paper recoberts de resina. Gràcies als corrons escalfats d'alta pressió, la resina penetra en milions de filaments de fibra de carboni.
En un lloc de refrigeració, la resina líquida es converteix en un gel perquè a la següent estació es pugui treure el paper. A la següent estació, la part superior de la làmina preimpregnada es cobreix amb una pel·lícula de polièster. Després d'això, el full s'enrotlla en un rotlle. Al laboratori de la fàbrica, els tècnics realitzen proves de control de qualitat en mostres preimpregnades. Aquestes proves garanteixen que la fibra de carboni ofereix una resistència, durabilitat i resistència a la calor òptimes.
No cal dir que els fabricants d'arreu del món utilitzen diverses tècniques que són secrets de l'empresa, però en un sentit ampli, el procés esmentat de creació de fibra de carboni és el que tothom segueix.
