การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์คืออะไร?

การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นกระบวนการสร้างพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP)ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์นำเสนอหนึ่งในอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงสุดของวัสดุใด ๆ และยังมีคุณสมบัติทางความร้อนและการนำไฟฟ้าที่เหนือกว่าความแข็งแรงสูงและน้ำหนักต่ำนี้ทำให้การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นตัวเลือกยอดนิยมในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศทางทะเลและสินค้ากีฬาการผสมผสานบางอย่างของวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์อาจเรียกได้ว่ากราไฟท์

กระบวนการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์เริ่มต้นขึ้นเมื่อผู้ผลิตประมวลผลวัตถุดิบเป็นเส้นคาร์บอนละเอียดพวกเขาเริ่มต้นด้วยฐานของน้ำมันดินถ่านหินหรือพิทช์ซึ่งใช้ในการทำผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ต่ำสุดสำหรับผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงผู้ผลิตเริ่มต้นด้วยวัสดุพื้นฐานของ polyacrylonitrile ซึ่งประกอบด้วยโพรพิลีนและแอมโมเนียหลังจากวัสดุพื้นฐานนี้ได้รับความร้อนหลายครั้งมันจะเปลี่ยนโครงสร้างอย่างมากในที่สุดวัสดุเปลี่ยนเป็นห่วงโซ่ของโมเลกุลคาร์บอนและโมเลกุลอื่น ๆ ทั้งหมดก็ลดลง

โมเลกุลคาร์บอนเหล่านี้ผสมกับสารเคมีและขึ้นอยู่กับกระบวนการที่เรียกว่าการปั่นเปียกในระหว่างการปั่นเปียกคาร์บอนเหลวผสมผ่านตายที่รู้จักกันในชื่อสปินเนอร์ซึ่งมีรูเล็ก ๆ มากมายสปินเนอตก่อตัวเป็นวัสดุเป็นเส้นใยที่ยาวและบางของคาร์บอนด้วยการผสมผสานเส้นใยเหล่านี้เข้ากับอีพ็อกซี่หรือเรซินอื่น ๆ ผู้ผลิตสามารถผลิต CFRP.

การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์นั้นค่อนข้างแม่นยำและแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในระหว่างการผลิตสามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์โรงงานผลิตคาร์บอนไฟเบอร์แต่ละแห่งใช้การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุพื้นฐานสารเคมีและช่วงอุณหภูมิตลอดกระบวนการผลิตนี้สิ่งนี้นำไปสู่ความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์จากผู้ผลิตรายหนึ่งไปยังอีก

ผู้ผลิตรูปร่างคาร์บอนไฟเบอร์เป็นผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายโดยใช้กระบวนการผลิตหลายประเภทพวกเขาอาจสร้างแม่พิมพ์ออกจากไฟเบอร์กลาสหรือโลหะเพื่อหล่อชิ้นส่วนแต่ละชิ้นพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ที่ละลายมักจะถูกชั้นด้วยแผ่นตาข่ายเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความเสถียรในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปบริษัท อาจขับไล่พลาสติกคาร์บอนไฟเบอร์ที่ละลายผ่านเหล็กตายเพื่อสร้างรูปร่างที่แตกต่างกัน

นับตั้งแต่การประดิษฐ์ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 การผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องบินเรือและรถยนต์ตั้งแต่เวลานั้นก็มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสินค้ากีฬาเช่นจักรยานไม้เทนนิสและคลับทองคำในช่วงเริ่มต้นของศตวรรษที่ 21 อุตสาหกรรมพลังงานลมได้กลายเป็นผู้บริโภคที่ใหญ่ที่สุดในโลกของคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งใช้ในการสร้างกังหันลมขนาดใหญ่