Uhlíkové vlákno získava na popularite pri výrobe bicyklov, lietadiel a dokonca aj niektorých automobilov, pretože je robustné a ľahké. Aj keď sú výrobky vyrobené z uhlíkových vlákien často dosť drahé, niektoré výrobky z uhlíkových vlákien si môžete vyrobiť doma za zlomok ceny tradičných maloobchodníkov. Musíte len vytvoriť dobrú formu, použiť uhlíkové vlákno a dokončiť časť, keď zaschne.
Kroky
Metóda 1 zo 4: Vytvorenie dobrého povrchu
Krok 1. Nájdite vhodnú formu
Predtým, ako začnete vyrábať niečo z uhlíkových vlákien, musíte mať formu. Forma tvaruje uhlíkové vlákno do požadovanej podoby. Formy si môžete kúpiť online alebo u iných predajcov. Diely z uhlíkových vlákien sú obľúbené v automobilovom a motocyklovom priemysle a formy si často môžete kúpiť od dodávateľov.
V niektorých prípadoch môžete pôvodnú časť použiť ako formu na výrobu súčiastky z uhlíkových vlákien. Ak je časť poškodená, nebude to fungovať dobre
Krok 2. Pri práci s uhlíkovými vláknami noste vhodné ochranné vybavenie
Minimálne by ste mali používať ochranné rukavice, okuliare a masku na tvár. Toto zariadenie pomôže zabrániť vdýchnutiu potenciálne smrteľných splodín alebo absorpcii škodlivých rozpúšťadiel cez pokožku. Okrem výstroja pracujte aj v oblasti, ktorá je relatívne dobre vetraná, aby ste predišli nadmernému tvorbe plynu.
Krok 3. Pripravte formu
Predtým, ako budete pokračovať, by mala byť forma postriekaná materiálom, ktorý umožní, aby sa časť po dokončení oddelila od formy. Tieto materiály sú zvyčajne špecializovaným druhom vosku, ktorý nezasahuje do procesu vytvrdzovania súčiastky. Mazivo na plesne si môžete objednať online alebo si ho môžete kúpiť u predajcu uhlíkových vlákien.
Vosk si nemožno zamieňať so živicou. Vosk vytvára vrstvu medzi formou a živicou a nestvrdne
Krok 4. Vnútro nastriekajte živicou
Aby ste dosiahli najlepšie výsledky, uistite sa, že všetky zákutia formy sú úplne nasýtené živicou. V závislosti od veľkosti formy budete potrebovať niekoľko plechoviek živice. Tým sa vytvorí povrch potrebný na aplikáciu uhlíkových vlákien.
Na rozdiel od vosku živica stvrdne a bude odstránená z formy ako súčasť kusa uhlíkových vlákien
Metóda 2 zo 4: Ukladanie uhlíkových vlákien
Krok 1. Naneste tkaninu z vlákien
Pláty utierky z uhlíkových vlákien rýchlo vtlačte do formy. Rovnako ako pri aplikácii živice, uistite sa, že ste úplne pokryli všetky časti vnútornej formy tkaninou z vlákien. Ak existujú obzvlášť malé rohy alebo uhly, mali by ste zvážiť zatlačenie vláknovej tkaniny do lebky pomocou skrutkovača alebo iného malého nástroja.
Krok 2. Pridajte ďalšiu živicu
Vnútro formy postriekajte živicou. Vláknitá tkanina by mala byť úplne nasýtená živicou. Práve to spája vlákna látky dohromady a dodáva uhlíkovým vláknam svoju pevnosť.
Krok 3. Vložte formu do vrecka
Aby sa zabránilo vniknutiu nečistôt a prachu do živice a aby sa tkanina z vlákien lepšie prispôsobila forme, môžete formu sáčkovať. To znamená položiť vrecko na formu pomocou vákuového nástavca. Potom pomocou vákuovej pumpy (alebo v prípade hrubej verzie vysávač) vytiahnite sacie vrecko. To tiež pomôže živici rýchlejšie schnúť.
Krok 4. Zahrejte uhlíkové vlákno
Zahrievanie časti z uhlíkových vlákien urýchli proces vytvrdzovania. Časť by ste mali niekoľko hodín zahrievať na teplotu medzi 121 ° C a 177 ° C. Alternatívne môžete nechať súčiastku pomalšie vytvrdnúť bez tepla. Obvykle to trvá najmenej 24 hodín.
- Väčšina živíc nevytvrdí hlboko pod 16 ° C.
- Časť v kuchynskom sporáku by ste nemali vytvrdzovať. Uvoľnené výpary strašne zapáchajú a sú toxické. Na proces vytvrdzovania potrebujete autokláv alebo iný zdroj tepla.
Metóda 3 zo 4: Dokončenie súčiastky
Krok 1. Naneste ešte najmenej tri vrstvy živice
Tieto vrstvy živice majú zlepšiť vzhľad súčiastky, nie pevnosť alebo funkčnosť. Pred nanesením ďalšej vrstvy nechajte každú vrstvu živice stuhnúť. Môže to trvať niekoľko minút až hodín, ale budete to vedieť, pretože živica bude lepkavá (lepkavá), keď bude pripravená na ďalší náter.
Krok 2. Zbrúste hornú vrstvu živice
Akonáhle nanesiete tri až sedem vrstiev živice, je čas ju prebrúsiť. Mali by ste vybrúsiť všetky nedostatky v živici, ako sú prachové častice alebo nerovné povrchy. Dávajte pozor, aby ste neprešli živicou, ak obrúsite vlákna pod sebou, časť zničíte.
Krok 3. Vyleštite časť
Potom, čo ste vybrúsili nedostatky zo živice, môžete ju vyleštiť. Leštidlo vhodné pre vašu živicu si môžete kúpiť u rovnakého predajcu, ako ste živicu kúpili. Leštidlo naneste čistou, mäkkou handrou a zotrite ho ďalšou čistou, mäkkou handrou. To dodá dielu pekný lesk.
Krok 4. Skontrolujte časť z uhlíkových vlákien zo všetkých strán
Uistite sa, že na súčiastke nie sú praskliny alebo iné deformácie. Ak je diel poškodený, budete musieť začať odznova a vyrobiť ďalší diel. Ak nevidíte žiadne nedostatky, môžete časť použiť.
Metóda 4 zo 4: Výroba uhlíkových vlákien v továrni
Krok 1. Rozpustite prekurzor
Prekurzor je materiál, ktorý používate na výrobu uhlíkových vlákien. Takmer všetky uhlíkové vlákna sú vyrobené z prekurzora polyakrylonitrilu. Polyakrylonitril by ste mali rozpustiť v organickom rozpúšťadle, ako je dimetylsulfoxid.
Krok 2. Roztočte polymér
Akonáhle je prekurzor rozpustený, vložte ho do koagulačného kúpeľa. Potom rozotrite kašu cez zvlákňovaciu trysku. Materiál je pretlačený cez jemné otvory zvlákňovacej trysky, aby sa vytvorili dlhé pramene.
Krok 3. Pridajte kyslík
Kyslík je potrebný na zosieťovanie polymérov a na to, aby boli vhodnejšie pre vlákna. Na oxidáciu prameňov ich zohrejte v oxidačnej peci v rozmedzí od 200 ° C (392 ° F) do 300 ° C (572 ° F). Počas tohto procesu musíte udržiavať primerané prúdenie vzduchu, aby ste sa vyhli zapáleniu prameňov.
Krok 4. Pyrolyzujte polymérne reťazce
Po oxidácii sa vlákna musia zahriať v prostredí bez kyslíka. Pretože nie je kyslík, pramene nebudú horieť. Namiesto toho podstúpia proces nazývaný pyrolýza, ktorý odstráni takmer všetky nečistoty, napríklad organické rozpúšťadlá. Používa sa séria pyrolýznych pecí, ktoré sa pohybujú kdekoľvek od 700 ° C (1, 292 ° F) do 1 500 ° C (2, 730 ° F).
Krok 5. Ošetrite vlákna
Pyrolýza vám zanechá vlákna z uhlíkových vlákien. Pred odoslaním zákazníkom alebo spracovateľským závodom je potrebné nite ošetriť. To zahŕňa leptanie vlákien kyselinou, ako je kyselina dusičná. Po leptaní (označuje sa ako úprava) je vlákno obalené v procese nazývanom glejenie. Povlak zvyšuje veľkosť vlákien a robí ich odolnejšími na spracovanie a použitie zákazníkom.
