¿Qué es la fabricación de fibra de carbono?
La fabricación de fibra de carbono es el proceso de crear plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP). Los productos hechos de fibra de carbono ofrecen una de las relaciones más altas de resistencia / peso de cualquier material, y también ofrecen propiedades térmicas y conductivas superiores. Esta alta resistencia y bajo peso hace que la fabricación de fibra de carbono sea una opción popular en las industrias aeroespaciales, marinas y de artículos deportivos. Ciertas mezclas de materiales de fibra de carbono también pueden denominarse grafito.
El proceso de fabricación de fibra de carbono comienza a medida que los productores procesan las materias primas en hilos de carbono fino. Comienzan con una base de alquitrán de carbón, o tono, que se utiliza para fabricar productos de fibra de carbono de gama baja. Para productos de alta calidad, los fabricantes comienzan con un material base de poliacrilonitrilo, que consiste en propileno y amoníaco. Después de que este material base se haya calentado varias veces, cambia las estructuras dramáticamente. Finalmente, el material se transforma en una cadena de moléculas de carbono y todos los demás toposCules caen.
Estas moléculas de carbono se mezclan con productos químicos y están sujetos a un proceso conocido como hilado húmedo. Durante el giro húmedo, la mezcla de carbono líquido pasa a través de un troquel conocido como un spinneret, que presenta muchos agujeros pequeños. El spinneret forma el material en filamentos largos y delgados de carbono. Al combinar estos filamentos con epoxi u otras resinas, los fabricantes pueden producir CFRP.
La producción de fibra de carbono es bastante precisa, e incluso un pequeño cambio durante la producción puede afectar la calidad del producto. Cada instalación de fabricación de fibra de carbono utiliza su propia combinación única de materiales base, productos químicos y rangos de temperatura a lo largo de este proceso de fabricación. Esto conduce a diferencias sutiles entre los materiales de fibra de carbono de un fabricante a otro.
Los fabricantes dan forma a la fibra de carbono en una variedad de productos utilizando varios tipos de procesos de fabricación. Ely puede crear moldes de fibra de vidrio o metal para lanzar piezas individuales. Los plásticos reforzados con fibra de carbono derretido a menudo se colocan en capas con láminas de malla para mayor resistencia y estabilidad durante el proceso de moldeo. Las empresas también pueden extruir los plásticos de fibra de carbono derretido a través de un dado de acero para formar diferentes formas.
Desde su invención a mediados del siglo XX, la fabricación de fibra de carbono se ha utilizado para producir aviones, barcos y automóviles. Desde entonces, también se ha utilizado ampliamente para producir artículos deportivos como bicicletas, raquetas de tenis y clubes de oro. A principios del siglo XXI, la industria de la energía eólica se había convertido en el consumidor de fibra de carbono más grande del mundo, que se utiliza para hacer turbinas eólicas a gran escala.