Uhlíková vlákna získávají na popularitě při výrobě jízdních kol, letadel a dokonce i některých automobilů, protože jsou pevná a lehká. Zatímco výrobky vyrobené z uhlíkových vláken jsou často poměrně drahé, některé výrobky z uhlíkových vláken si můžete vyrobit doma za zlomek ceny tradičních maloobchodníků. Stačí vytvořit dobrou formu, použít uhlíková vlákna a dokončit díl, když zaschne.
Kroky
Metoda 1 ze 4: Vytvoření dobrého povrchu
Krok 1. Najděte vhodnou formu
Než začnete něco vyrábět z uhlíkových vláken, musíte mít formu. Forma tvaruje uhlíková vlákna do požadované podoby. Formy můžete zakoupit online nebo u jiných prodejců. Díly z uhlíkových vláken jsou oblíbené v automobilovém a motocyklovém průmyslu a často si můžete koupit formy od dodavatelů.
V některých případech můžete původní část použít jako formu na výrobu součásti z uhlíkových vláken. Pokud je součást poškozená, nebude to fungovat dobře
Krok 2. Při práci s uhlíkovými vlákny noste vhodné ochranné vybavení
Minimálně byste měli používat ochranné rukavice, brýle a obličejovou masku. Toto zařízení pomůže zabránit vdechování potenciálně smrtelných výparů nebo absorpci škodlivých rozpouštědel pokožkou. Kromě zařízení pracujte v oblasti, která je relativně dobře větraná, aby nedocházelo k nadměrnému hromadění plynu.
Krok 3. Připravte si formu
Před pokračováním by měla být forma postříkána materiálem, který umožní, aby se část oddělila od formy, jakmile bude hotová. Tyto materiály jsou obvykle specializovaným druhem vosku, který nenarušuje proces vytvrzování součásti. Můžete si objednat lubrikant na plíseň online nebo si jej koupit u prodejce uhlíkových vláken.
Vosk nelze zaměňovat s pryskyřicí. Vosk vytváří vrstvu mezi formou a pryskyřicí a neztvrdne
Krok 4. Vnitřek nastříkejte pryskyřicí
Pro dosažení nejlepších výsledků se ujistěte, že jsou všechna zákoutí formy zcela nasycena pryskyřicí. V závislosti na velikosti formy můžete potřebovat několik plechovek pryskyřice. Tím se vytvoří povrch potřebný k aplikaci uhlíkových vláken.
Na rozdíl od vosku pryskyřice ztvrdne a bude odstraněna z formy jako součást kusu uhlíkových vláken
Metoda 2 ze 4: Pokládka uhlíkových vláken
Krok 1. Naneste tkaninu z vláken
Rychle vtlačte listy formy z uhlíkových vláken do formy. Stejně jako při nanášení pryskyřice se ujistěte, že jste všechny části vnitřní formy zcela zakryli tkaninou z vláken. Pokud existují obzvláště malé rohy nebo úhly, možná budete chtít zvážit zatlačení vláknitého hadříku do zákoutí pomocí šroubováku nebo jiného malého nástroje.
Krok 2. Přidejte další pryskyřici
Vnitřek formy nastříkejte více pryskyřicí. Vláknová tkanina by měla být zcela nasycena pryskyřicí. To je to, co spojuje vlákna látky dohromady a dává uhlíkovým vláknům pevnost.
Krok 3. Sáčkujte formu
Abyste zabránili vniknutí nečistot a prachu do pryskyřice a aby tkanina z vláken lépe odpovídala formě, můžete formu sáčkovat. To znamená umístit sáček přes formu pomocí vakuového nástavce. Poté pomocí vakuové pumpy (nebo u hrubé verze vysavače) vytáhněte sáček na sáček. To také pomůže pryskyřici rychleji schnout.
Krok 4. Zahřejte uhlíková vlákna
Zahřívání části z uhlíkových vláken urychlí proces vytvrzování. Část byste měli několik hodin zahřívat na teplotu mezi 121 ° C a 177 ° C. Alternativně můžete nechat díl vytvrzovat pomaleji bez tepla. To obvykle trvá nejméně 24 hodin.
- Většina pryskyřic nebude vytvrzovat hluboko pod 16 ° C.
- V kuchyňském sporáku byste tuto část neměli vytvrzovat. Vydávané výpary strašně páchnou a jsou toxické. K procesu vytvrzování potřebujete autokláv nebo jiný zdroj tepla.
Metoda 3 ze 4: Dokončení součásti
Krok 1. Naneste nejméně tři další vrstvy pryskyřice
Tyto vrstvy pryskyřice mají zlepšit vzhled součásti, nikoli pevnost nebo funkčnost. Před nanesením další vrstvy nechte každou vrstvu pryskyřice zatuhnout. To může trvat několik minut až hodin, ale budete to vědět, protože pryskyřice bude lepkavá (lepkavá), až bude připravena na další nátěr.
Krok 2. Pískujte horní vrstvu pryskyřice
Jakmile nanesete tři až sedm vrstev pryskyřice, je čas ji přebrousit. Měli byste vybrousit všechny nedokonalosti pryskyřice, jako jsou prachové částice nebo nerovné povrchy. Dávejte pozor, abyste neprošli pryskyřicí, pokud zbrousíte vlákna pod sebou, část zničíte.
Krok 3. Vyleštěte díl
Poté, co jste vybrousili nedokonalosti z pryskyřice, můžete ji vyleštit. Můžete si koupit leštidlo vhodné pro vaši pryskyřici u stejného prodejce, u kterého jste pryskyřici zakoupili. Naneste leštidlo čistým, měkkým hadříkem a setřete jej dalším čistým, měkkým hadříkem. To dodá dílu pěkný lesk.
Krok 4. Zkontrolujte část uhlíkových vláken na všech stranách
Ujistěte se, že na dílu nejsou praskliny ani jiné deformace. Pokud je součást poškozená, budete muset začít znovu a vyrobit další součást. Pokud nevidíte žádné nedokonalosti, můžete součást použít.
Metoda 4 ze 4: Vytváření uhlíkových vláken v továrně
Krok 1. Rozpusťte prekurzor
Prekurzor je materiál, který používáte k výrobě uhlíkových vláken. Téměř všechna uhlíková vlákna jsou vyrobena z prekurzoru polyakrylonitrilu. Polyakrylonitril byste měli rozpustit v organickém rozpouštědle, jako je dimethylsulfoxid.
Krok 2. Roztočte polymer
Jakmile je prekurzor rozpuštěn, vložíte jej do koagulační lázně. Poté rozetřete rozbředlou kašičku. Materiál je protlačen přes jemné otvory zvlákňovací trysky a vytváří dlouhé prameny.
Krok 3. Přidejte kyslík
K zesítění polymerů a jejich vhodnosti pro vlákna je zapotřebí kyslík. Chcete -li prameny oxidovat, zahřejte je v oxidační peci, která se pohybuje od 200 ° C (392 ° F) do 300 ° C (572 ° F). Během tohoto procesu musíte udržovat odpovídající proudění vzduchu, aby nedošlo k zapálení pramenů.
Krok 4. Pyrolyzujte polymerní řetězce
Po oxidaci musí být vlákna zahřátá v prostředí bez kyslíku. Protože není kyslík, prameny nebudou hořet. Místo toho podstoupí proces zvaný pyrolýza, který odstraní téměř všechny nečistoty, například organická rozpouštědla. Používá se řada pyrolýzních pecí, které se pohybují kdekoli od 700 ° C (1, 292 ° F) do 1, 500 ° C (2, 730 ° F).
Krok 5. Ošetřete vlákna
Pyrolýza vám zanechá vlákna z uhlíkových vláken. Před odesláním zákazníkům nebo zpracovatelským závodům musí být vlákna ošetřena. To zahrnuje leptání vláken kyselinou, jako je kyselina dusičná. Po leptání (označovaném jako úprava) je vlákno potaženo v procesu nazývaném klížení. Povlak zvětšuje velikost vláken a činí je odolnějšími pro zpracování a použití zákazníkem.
