Como é feita a fibra de carbono?
A fibra de carbono é considerada o material dos sonhos de todo engenheiro porque é leve e extremamente durável. Consiste em milhares de strings paralelas. Esses fios podem ser torcidos ou tecidos em compósitos de fibra de carbono. A fibra de carbono é um material extremamente valioso porque é cinco vezes mais resistente que o aço.

Para a fabricação de fibras de carbono, são utilizadas fibras plásticas PAN. Consiste em milhares de filamentos mais finos que um fio de cabelo humano. Eles o alteram quimicamente para formar cadeias de átomos de carbono, que por sua vez são usados ​​no produto final. Existem máquinas especiais que podem dispor milhares dessas fibras. Após a máquina, as fibras passam por um forno de oxidação por alguns minutos.

A temperatura no forno é de cerca de 480 graus Fahrenheit. Devido a essa temperatura, as fibras absorvem moléculas de oxigênio do ar. Esse processo reorganiza a estrutura atômica das fibras, tornando-as resistentes ao calor. À medida que as fibras oxidam, elas mudam de cor e ficam pretas. Após a oxidação, estão prontos para o próximo processo, a carbonização.

As fibras são aquecidas em uma mistura gasosa livre de oxigênio. Devido a este processo, os átomos não-carbono são expelidos. Os átomos de carbono restantes se transformam em cristais fortemente ligados que correm paralelos ao comprimento da fibra. É aqui que o material ganha força. As fibras são então passadas por um banho de água carregada que contorna as superfícies das fibras para que elas absorvam melhor a resina.

Em seguida, uma leve camada de primer de resina é aplicada para fortalecer a ligação química das fibras à resina de moldagem. Após esse processo, as fibras são tecidas em tecidos de fibra de carbono ou misturadas com resina para formar produtos. Pode ser um rolo de fios de fibras contínuas, tecidos de fios reticulados e produtos pré-impregnados, produtos semi-acabados prontos para uso. O uso de pré-impregnados é amplamente difundido em todo o mundo.

Esta resina é uma formulação de resina epóxi com endurecedor e acelerador em pó. Os trabalhadores despejam a resina em uma máquina de filme, que imprime a resina em uma camada fina e úmida no papel. Ao mesmo tempo, outra máquina organiza de 200 a 300 fibras de carbono em uma teia de fibra de carbono. A espessura da teia determina a espessura do prepreg.

Normalmente, dois rolos de papel revestido de resina são montados na máquina de impregnação de resina. O elemento de aquecimento aquece a teia conforme ela entra para facilitar a absorção da resina. Em seguida, a malha de fibra de carbono aquecida é colocada entre duas folhas de papel revestido com resina. Graças aos rolos aquecidos a alta pressão, a resina penetra em milhões de filamentos de fibra de carbono.

Ao esfriar, a resina líquida se transforma em gel para que, na próxima estação, o papel possa ser removido. Na próxima estação, a parte superior da folha pré-impregnada é coberta com um filme de Mylar. Depois, a folha é enrolada em um rolo. No laboratório da fábrica, os técnicos realizam testes de controle de qualidade em amostras de pré-impregnados. Esses testes garantem que a fibra de carbono tenha ótima resistência, durabilidade e resistência ao calor.

Desnecessário dizer que os fabricantes de todo o mundo empregam várias técnicas que são segredos da empresa, mas, de modo geral, o processo de fabricação de fibra de carbono mencionado acima é o que todos seguem.