La fibra di carbonio sta guadagnando popolarità nella creazione di biciclette, aeroplani e persino alcune automobili perché è sia robusta che leggera. Mentre i prodotti in fibra di carbonio sono spesso piuttosto costosi, puoi realizzare alcuni prodotti in fibra di carbonio a casa per una frazione del prezzo dei rivenditori tradizionali. Hai solo bisogno di creare un buon stampo, applicare la fibra di carbonio e finire la parte quando si asciuga.
Passi
Metodo 1 di 4: Creazione di una buona superficie
Passaggio 1. Trova uno stampo appropriato
Prima di poter iniziare a realizzare qualcosa con la fibra di carbonio, devi avere uno stampo. Lo stampo modella la fibra di carbonio nella forma che desideri. Puoi acquistare stampi online o presso altri rivenditori. Le parti in fibra di carbonio sono popolari nelle industrie automobilistiche e motociclistiche e spesso è possibile acquistare stampi dai fornitori.
In alcuni casi, puoi utilizzare la parte originale come stampo per realizzare la parte in fibra di carbonio. Questo non funzionerà bene se la parte è danneggiata
Passaggio 2. Indossare l'equipaggiamento protettivo appropriato quando si ha a che fare con la fibra di carbonio
Come minimo, dovresti indossare guanti protettivi, occhiali e una maschera per il viso. Questa attrezzatura aiuterà a prevenire l'inalazione di fumi potenzialmente fatali o l'assorbimento di solventi nocivi attraverso la pelle. Oltre all'attrezzatura, lavorare in un'area relativamente ben ventilata per evitare un eccessivo accumulo di gas.
Passaggio 3. Preparare lo stampo
Prima di procedere, lo stampo va spruzzato con un materiale che permetta al pezzo di separarsi dallo stampo una volta terminato. Questi materiali sono solitamente un tipo specializzato di cera che non interferisce con il processo di polimerizzazione della parte. Puoi ordinare un lubrificante per stampi online o acquistarne uno da un rivenditore in fibra di carbonio.
La cera non va confusa con la resina. La cera crea uno strato tra lo stampo e la resina e non si indurisce
Passaggio 4. Spruzzare l'interno con la resina
Per ottenere i migliori risultati, assicurati che tutti gli angoli e le fessure dello stampo siano completamente saturati con la resina. A seconda delle dimensioni dello stampo, potresti aver bisogno di più barattoli di resina Questo creerà la superficie necessaria per applicare la fibra di carbonio.
A differenza della cera, la resina si indurisce e viene rimossa dallo stampo come parte del pezzo in fibra di carbonio
Metodo 2 di 4: Posa della fibra di carbonio
Passaggio 1. Applicare il panno in fibra
Premi rapidamente i fogli di tessuto in fibra di carbonio nello stampo. Come per l'applicazione della resina, assicurati di coprire completamente tutte le sezioni dello stampo interno con il tessuto in fibra. Se ci sono angoli o angoli particolarmente piccoli, potresti prendere in considerazione la possibilità di premere il tessuto in fibra nelle fessure con un cacciavite o un altro piccolo strumento.
Passaggio 2. Aggiungere ulteriore resina
Spruzzare l'interno dello stampo con più resina. Il tessuto in fibra deve essere completamente saturato con la resina. Questo è ciò che lega insieme le fibre del tessuto e conferisce alla fibra di carbonio la sua forza.
Passaggio 3. Insacca lo stampo
Per evitare che sporco e polvere cadano nella resina e per fare in modo che il tessuto in fibra si adatti meglio allo stampo, puoi insaccare lo stampo. Ciò significa posizionare un sacchetto sopra lo stampo con un attacco per il vuoto. Quindi, utilizzare una pompa a vuoto (o per una versione grezza un aspirapolvere) per aspirare il sacchetto. Questo aiuterà anche la resina ad asciugarsi più velocemente.
Passaggio 4. Riscaldare la fibra di carbonio
Il riscaldamento della parte in fibra di carbonio accelererà il processo di polimerizzazione. Dovresti riscaldare la parte a una temperatura compresa tra 250 °F (121 °C) e 350 °F (177 °C) per diverse ore. In alternativa, puoi lasciare che la parte indurisca più lentamente senza calore. Questo di solito richiede almeno 24 ore.
- La maggior parte delle resine non polimerizza ben al di sotto dei 16 °C (60 °F).
- Non dovresti curare la parte in un fornello da cucina. I fumi emanati hanno un odore terribile e sono tossici. È necessaria un'autoclave o un'altra fonte di calore per il processo di polimerizzazione.
Metodo 3 di 4: Finitura della parte
Passaggio 1. Applicare almeno altri tre strati di resina
Questi strati di resina hanno lo scopo di migliorare l'aspetto della parte, non la resistenza o la funzionalità. Lascia che ogni strato di resina si stabilizzi prima di applicare lo strato successivo. Questo può richiedere da pochi minuti a ore, ma sarai in grado di dirlo perché la resina diventerà appiccicosa (appiccicosa) quando sarà pronta per la mano successiva.
Passaggio 2. Carteggiare lo strato superiore di resina
Dopo aver applicato da tre a sette strati di resina, è il momento di carteggiarla. Dovresti carteggiare eventuali imperfezioni nella resina, come particelle di polvere o superfici irregolari. Fai attenzione a non passare attraverso la resina, se carteggi le fibre sottostanti, distruggerai la parte.
Passaggio 3. Lucidare la parte
Dopo aver levigato le imperfezioni della resina, puoi lucidarla. Puoi acquistare uno smalto appropriato per la tua resina presso lo stesso rivenditore in cui hai acquistato la resina. Applicare lo smalto con uno straccio pulito e morbido e pulirlo con un altro panno pulito e morbido. Questo darà alla parte una bella lucentezza.
Passaggio 4. Ispezionare la parte in fibra di carbonio su tutti i lati
Assicurarsi che non vi siano crepe o altre deformazioni sulla parte. Se la parte è danneggiata, dovrai ricominciare da capo e creare un'altra parte. Se non vedi alcuna imperfezione, puoi usare la parte.
Metodo 4 di 4: Creazione di fibre di carbonio in una fabbrica
Passaggio 1. Sciogliere il precursore
Il precursore è il materiale che usi per realizzare la fibra di carbonio. Quasi tutta la fibra di carbonio è costituita da un precursore di poliacrilonitrile. Dovresti sciogliere il poliacrilonitrile in un solvente organico come il dimetilsolfossido.
Passaggio 2. Ruotare il polimero
Una volta sciolto il precursore, lo si mette in un bagno di coagulazione. Quindi, fai scorrere la granita attraverso una filiera. Il materiale viene forzato attraverso i sottili fori della filiera per creare lunghi fili.
Passaggio 3. Aggiungere ossigeno
L'ossigeno è necessario per reticolare i polimeri e renderli più adatti alle fibre. Per ossidare i fili, riscaldarli in un forno di ossidazione che va da 200 ° C (392 ° F) a 300 ° C (572 ° F). È necessario mantenere un flusso d'aria appropriato durante questo processo per evitare di prendere fuoco i fili.
Passaggio 4. Pirolizzare le catene polimeriche
Una volta ossidati, i trefoli devono essere riscaldati in un ambiente privo di ossigeno. Poiché non c'è ossigeno, i fili non bruceranno. Invece, subiscono un processo chiamato pirolisi, che rimuove quasi tutte le impurità, come i solventi organici. Viene utilizzata una serie di forni di pirolisi che vanno da 700 ° C (1, 292 ° F) a 1, 500 ° C (2, 730 ° F).
Passaggio 5. Trattare le fibre
La pirolisi ti lascia con i fili in fibra di carbonio. Prima di essere spediti ai clienti o agli impianti di lavorazione, i fili devono essere trattati. Ciò include l'incisione delle fibre con un acido, come l'acido nitrico. Dopo l'incisione (denominata trattamento) la fibra viene rivestita in un processo chiamato dimensionamento. Il rivestimento aumenta la dimensione delle fibre e le rende più robuste per la lavorazione e l'uso da parte del cliente.
