Sợi carbon đang trở nên phổ biến trong việc chế tạo xe đạp, máy bay và thậm chí một số ô tô vì nó vừa chắc chắn vừa nhẹ. Mặc dù các sản phẩm làm từ sợi carbon thường khá đắt, nhưng bạn có thể tự làm một số sản phẩm bằng sợi carbon nhất định tại nhà với giá chỉ bằng một phần nhỏ so với các cửa hàng bán lẻ truyền thống. Bạn chỉ cần tạo một khuôn tốt, phủ sợi carbon và hoàn thành phần khi nó khô.
Các bước
Phương pháp 1/4: Tạo bề mặt tốt
Bước 1. Tìm một khuôn thích hợp
Trước khi bạn có thể bắt đầu làm một cái gì đó từ sợi carbon, bạn cần phải có một cái khuôn. Khuôn định hình sợi carbon thành hình dạng mà bạn muốn. Bạn có thể mua khuôn trực tuyến hoặc tại các nhà bán lẻ khác. Các bộ phận bằng sợi carbon phổ biến trong các ngành công nghiệp ô tô và xe máy, và bạn thường có thể mua khuôn từ các nhà cung cấp.
Trong một số trường hợp, bạn có thể sử dụng phần nguyên bản làm khuôn để chế tạo phần sợi carbon. Điều này sẽ không hoạt động tốt nếu bộ phận bị hư hỏng
Bước 2. Mang thiết bị bảo hộ thích hợp khi xử lý sợi carbon
Tối thiểu, bạn nên đeo găng tay bảo hộ, kính bảo hộ và khẩu trang. Thiết bị này sẽ giúp ngăn chặn việc hít phải khói có thể gây tử vong hoặc sự hấp thụ các dung môi có hại qua da. Ngoài thiết bị, hãy làm việc ở khu vực tương đối thông thoáng để tránh tích tụ quá nhiều khí.
Bước 3. Chuẩn bị khuôn
Trước khi tiến hành, khuôn phải được phun một chất liệu để bộ phận này có thể tách ra khỏi khuôn sau khi hoàn thành. Những vật liệu này thường là loại sáp chuyên dụng không cản trở quá trình đóng rắn của chi tiết. Bạn có thể đặt mua chất bôi trơn khuôn trực tuyến hoặc mua từ nhà bán lẻ sợi carbon.
Không được nhầm lẫn sáp với nhựa. Sáp tạo ra một lớp giữa khuôn và nhựa, và không bị cứng lại
Bước 4. Xịt nhựa thông vào bên trong
Để có kết quả tốt nhất, hãy đảm bảo rằng tất cả các ngóc ngách của khuôn được bão hòa hoàn toàn với nhựa. Tùy thuộc vào kích thước của khuôn, bạn có thể cần nhiều lon nhựa Điều này sẽ tạo ra bề mặt cần thiết để áp dụng sợi carbon.
Không giống như sáp, nhựa sẽ cứng lại và được lấy ra khỏi khuôn như một phần của mảnh sợi carbon
Phương pháp 2/4: Đặt sợi carbon
Bước 1. Đắp vải sợi
Nhanh chóng ép các tấm vải sợi carbon vào khuôn. Cũng như khi bôi nhựa, hãy đảm bảo bạn dùng vải sợi che phủ hoàn toàn tất cả các phần của khuôn bên trong. Nếu có các góc hoặc góc đặc biệt nhỏ, bạn có thể cân nhắc việc ấn vải sợi vào các rãnh bằng tuốc nơ vít hoặc dụng cụ nhỏ khác.
Bước 2. Thêm nhựa bổ sung
Xịt thêm nhựa thông vào bên trong khuôn. Vải sợi phải được bão hòa hoàn toàn với nhựa. Đây là chất liên kết các sợi vải lại với nhau và mang lại độ bền cho sợi carbon.
Bước 3. Đóng túi khuôn
Để tránh bụi bẩn rơi vào nhựa và để vải sợi phù hợp với khuôn hơn, bạn có thể đóng túi khuôn. Điều này có nghĩa là đặt một túi lên khuôn có gắn chân không. Sau đó, sử dụng máy bơm chân không (hoặc đối với phiên bản thô là máy hút bụi) để hút lực hút trên túi. Điều này cũng sẽ giúp nhựa khô nhanh hơn.
Bước 4. Làm nóng sợi carbon
Làm nóng phần sợi carbon sẽ đẩy nhanh quá trình đóng rắn. Bạn nên làm nóng bộ phận trong khoảng từ 250 ° F (121 ° C) đến 350 ° F (177 ° C) trong vài giờ. Ngoài ra, bạn có thể để phần đông cứng chậm hơn mà không cần nhiệt. Quá trình này thường mất ít nhất 24 giờ.
- Hầu hết các loại nhựa sẽ không đóng rắn tốt dưới 60 ° F (16 ° C).
- Bạn không nên chữa trị bộ phận trong bếp nhà bếp. Khói tỏa ra có mùi kinh khủng và độc hại. Bạn cần một nồi hấp hoặc nguồn nhiệt khác cho quá trình đóng rắn.
Phương pháp 3/4: Hoàn thiện một phần
Bước 1. Bôi ít nhất ba lớp nhựa thông nữa
Những lớp nhựa này nhằm mục đích cải thiện vẻ ngoài của bộ phận, chứ không phải để tăng cường độ bền hay chức năng. Để cho từng lớp nhựa đông kết trước khi phủ lớp tiếp theo. Quá trình này có thể mất từ vài phút đến hàng giờ, nhưng bạn sẽ có thể biết được vì nhựa sẽ bị dính (dính) khi nó sẵn sàng cho lớp sơn tiếp theo.
Bước 2. Đánh nhám lớp nhựa thông trên cùng
Khi bạn đã phủ từ ba đến bảy lớp nhựa thông, đã đến lúc bạn phải chà nhám. Bạn nên chà nhám bất kỳ chỗ nào không hoàn hảo trong nhựa, như các hạt bụi hoặc các bề mặt không bằng phẳng. Chú ý không đi qua nhựa, nếu bạn chà các sợi bên dưới, bạn sẽ phá hủy bộ phận.
Bước 3. Đánh bóng bộ phận
Sau khi đã chà nhám những chỗ không hoàn hảo ra khỏi lớp nhựa, bạn có thể đánh bóng nó. Bạn có thể mua chất đánh bóng phù hợp với nhựa thông của mình tại cùng một cửa hàng bán lẻ mà bạn đã mua nhựa thông. Dùng giẻ mềm và sạch để đánh bóng và lau lại bằng giẻ mềm và sạch khác. Điều này sẽ cung cấp cho các bộ phận một bóng đẹp.
Bước 4. Kiểm tra phần sợi carbon ở tất cả các bên
Đảm bảo rằng không có vết nứt hoặc biến dạng khác trên bộ phận. Nếu bộ phận bị hư hỏng, bạn sẽ phải bắt đầu lại và làm một bộ phận khác. Nếu bạn không thấy bất kỳ điểm nào không hoàn hảo, bạn có thể sử dụng phần này.
Phương pháp 4/4: Tạo sợi carbon trong nhà máy
Bước 1. Hòa tan tiền chất
Tiền thân là vật liệu mà bạn sử dụng để tạo ra sợi carbon. Hầu như tất cả các sợi carbon đều được làm từ tiền chất polyacrylonitrile. Bạn nên hòa tan polyacrylonitril trong dung môi hữu cơ như dimethyl sulfoxit.
Bước 2. Quay polyme
Khi tiền chất được hòa tan, bạn đặt nó vào bể đông tụ. Sau đó, chạy slush qua một trục quay. Vật liệu được buộc qua các lỗ nhỏ của trục quay để tạo ra các sợi dài.
Bước 3. Thêm oxy
Oxy là cần thiết để liên kết chéo các polyme và làm cho chúng phù hợp hơn với sợi. Để oxy hóa các sợi, hãy nung chúng trong lò oxy hóa có nhiệt độ từ 200 ° C (392 ° F) đến 300 ° C (572 ° F). Bạn phải duy trì luồng không khí thích hợp trong suốt quá trình này để tránh các sợi dây bắt lửa.
Bước 4. Nhiệt phân các chuỗi polyme
Sau khi bị oxy hóa, các sợi phải được nung nóng trong môi trường không có oxy. Vì không có oxy, các sợi sẽ không cháy. Thay vào đó, chúng trải qua một quá trình gọi là nhiệt phân, loại bỏ hầu hết các tạp chất, chẳng hạn như dung môi hữu cơ. Một loạt các lò nhiệt phân được sử dụng có phạm vi từ 700 ° C (1, 292 ° F) đến 1, 500 ° C (2, 730 ° F).
Bước 5. Xử lý các sợi
Quá trình nhiệt phân để lại cho bạn những sợi carbon. Trước khi vận chuyển cho khách hàng hoặc nhà máy chế biến, các sợi chỉ phải được xử lý. Điều này bao gồm việc khắc các sợi bằng một loại axit, chẳng hạn như axit nitric. Sau khi ăn mòn (được gọi là xử lý), sợi được phủ trong một quá trình gọi là định cỡ. Lớp phủ làm tăng kích thước của các sợi và làm cho chúng cứng cáp hơn cho quá trình xử lý và sử dụng của khách hàng.
