Vad tillverkar kolfiber?

Kolfibertillverkning är processen för att skapa kolfiberarmerad plast (CFRP). Produkter tillverkade av kolfiber erbjuder en av de högsta styrka-till-vikt-förhållandena av alla material, och erbjuder också överlägsna termiska och ledande egenskaper. Denna höga styrka och låga vikt gör tillverkning av kolfiber till ett populärt val inom flyg-, marin- och sportvaruindustrin. Vissa blandningar av kolfibermaterial kan också kallas grafit.

Tillverkningsprocessen av kolfiber börjar när producenter bearbetar råvaror till fina kolsträngar. De börjar med en bas av koltjära, eller tonhöjd, som används för att tillverka lågfiberprodukter av kolfiber. För högkvalitativa produkter börjar tillverkare med ett basmaterial av polyakrylonitril, som består av propen och ammoniak. Efter att detta basmaterial har värmts upp flera gånger ändrar det strukturer dramatiskt. Så småningom förvandlas materialet till en kedja av kolmolekyler, och alla andra molekyler tappar bort.

Dessa kolmolekyler blandas med kemikalier och utsätts för en process som kallas våtsnurrning. Under våtsnurrning passerar blandningen med flytande kol genom ett munstycke som kallas en spindel, som har många små hål. Spinneretten bildar materialet till långa, tunna koltrådar. Genom att blanda dessa filament med epoxi eller andra hartser kan tillverkare producera CFRP.

Produktionen av kolfiber är ganska exakt och till och med en liten förändring under produktionen kan påverka produktens kvalitet. Varje anläggning för tillverkning av kolfiber använder sin egen unika blandning av basmaterial, kemikalier och temperaturintervall under hela denna tillverkningsprocess. Detta leder till subtila skillnader mellan kolfibermaterial från en tillverkare till nästa.

Tillverkare formar kolfiber till en mängd olika produkter med flera olika tillverkningsprocesser. De kan skapa formar av fiberglas eller metall för att gjuta enskilda delar. Smält kolfiberarmerad plast skiktas ofta med ark med nät för extra styrka och stabilitet under formningsprocessen. Företag kan också pressa ut smält kolfiberplast genom en stålform för att bilda olika former.

Sedan uppfinningen i mitten av 1900-talet har tillverkning av kolfiber använts för att producera flygplan, båtar och bilar. Sedan dess har den också använts för att producera sportartiklar som cyklar, tennisracketar och guldklubbar. I början av 2000-talet hade vindkraftsindustrin blivit världens största konsument av kolfiber, som används för att tillverka storskaliga vindkraftverk.