Serat karbon adalah salah satu bahan paling populer yang dipilih untuk menggantikan logam, kayu, dan plastik. Anda mungkin pernah melihat video besi cair yang dituang panas membara dari tungku ke dalam cetakan. Atau pelet plastik yang dicairkan diekstrusi ke dalam cetakan yang akan segera didinginkan bentuknya. Relatif mudah untuk memahami proses pembuatan bahan bangunan produk umum ini dibandingkan dengan ilmu yang dibutuhkan untuk membuat serat karbon.
Bahan Baku Serat Karbon:
Sekitar 90% serat karbon yang diproduksi saat ini terbuat dari poliasilonitril (PAN), polimer organik yang dicirikan oleh untaian panjang molekul yang diikat bersama oleh – Anda dapat menebaknya – atom karbon. Selama proses produksi, berbagai gas & cairan digunakan untuk menimbulkan reaksi dengan serat. Anda mungkin juga mendengar istilah "prekursor" yang digunakan untuk mendeskripsikan bahan mentah. Banyak dari proses dan komposisi yang tepat yang digunakan untuk membuat nilai dan jenis serat karbon yang berbeda dianggap sebagai rahasia dagang.
5 Langkah Dasar Pembuatan Serat Karbon:
-
- Pemintalan – PAN dicampur dengan berbagai bahan dan dipintal menjadi serat yang kemudian dicuci dan diregangkan sesuai diameter serat yang diinginkan. Ini memberikan dasar untuk pembentukan kristal karbon yang terikat erat setelah karbonisasi.
- Stabilisasi - Serat mengalami perubahan kimia untuk menstabilkan ikatan. Reaksi kimianya kompleks dan melibatkan beberapa langkah dan berbagai peralatan.
- Karbonisasi – Serat yang distabilkan dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi dalam oven bebas oksigen. Atom non-karbon dikeluarkan, dan atom karbon yang tersisa membentuk kristal karbon yang terikat erat yang sejajar sepanjang sumbu serat.
- Mengobati Permukaan – Permukaan serat kemudian dioksidasi untuk meningkatkan sifat ikatan dengan epoksi. Proses ini harus dikontrol dengan hati-hati untuk menghindari pembentukan cacat permukaan kecil yang dapat menyebabkan kegagalan serat.
- Perekat – Serat biasanya dilapisi dengan epoksi atau poliester dan kemudian dililitkan ke gulungan yang disebut gelendong. Kemudian kumparan dimuat ke mesin pemintal yang memutar serat menjadi benang dengan ukuran berbeda.
Prepeg adalah nama yang diberikan untuk komposit yang telah diresapi terlebih dahulu dengan resin epoksi aktif yang mengandung elemen pengerasan. Prepreg telah menjadi pilihan populer bagi produsen karena mudah dikelola, ditangani, dan dibentuk. Ini dapat dengan mudah dipotong dan diletakkan dengan tepat ke dalam cetakan detail yang ideal untuk bagian kecil dan kompleks. Kemudahan dan keakuratan pemotongan prepreg juga membantu mengurangi pemborosan dan meningkatkan efisiensi.
Sebagian besar serat karbon prepreg diproduksi dalam gulungan yang disimpan dalam lemari es untuk mempertahankan masa pakainya. Jika dibiarkan dalam suhu sekitar untuk waktu yang lama, prepreg akan menjadi rapuh dan tidak dapat digunakan. Produk serat karbon dicetak dan dikantongi, kemudian ditempatkan dalam autoklaf di bawah tekanan dan panas tinggi untuk memastikan pengawetan dan pengikatan yang tepat.
Ringkasan:
Dengan 5X rasio kekuatan terhadap berat baja, keunggulan serat karbon sangat banyak dan aplikasinya tidak terbatas. Untuk melihat bagaimana satu produk inovatif diproduksi menggunakan serat karbon prepreg, lihat video ini.
Ingin mempelajari lebih lanjut tentang Sol Serat Karbon VKTRY?
Sol Serat Karbon VKTRY adalah sol kinerja satu-satunya yang terbukti meningkatkan lompatan vertikal, kecepatan sprint teratas & perlindungan cedera. Klik di bawah untuk mempelajari bagaimana kami memanfaatkan serat karbon untuk membantu atlet seperti yang belum pernah ada pada peralatan olahraga lainnya.
