Bagaimana serat karbon dibuat?
Serat karbon dianggap sebagai bahan impian setiap insinyur karena ringan namun sangat tahan lama. Ini terdiri dari ribuan string paralel. Benang ini dapat dipelintir atau ditenun menjadi komposit serat karbon. Serat karbon adalah bahan yang sangat berharga karena lima kali lebih kuat dari baja.

Untuk pembuatan serat karbon, serat PAN plastik digunakan. Ini terdiri dari ribuan filamen lebih tipis dari rambut manusia. Mereka secara kimia mengubahnya untuk membentuk rantai atom karbon, yang pada gilirannya digunakan dalam produk akhir. Ada mesin khusus yang bisa menyusun ribuan serat ini. Setelah mesin, serat melewati oven oksidasi selama beberapa menit.

Suhu di dalam oven sekitar 480 derajat Fahrenheit. Karena suhu ini, serat menyerap molekul oksigen dari udara. Proses ini mengatur ulang struktur atom serat, membuatnya tahan terhadap panas. Saat serat teroksidasi, mereka berubah warna dan menjadi hitam. Setelah oksidasi, mereka siap untuk proses selanjutnya, karbonisasi.

Serat dipanaskan dalam campuran gas bebas oksigen. Karena proses ini, atom non-karbon dikeluarkan. Atom karbon yang tersisa berubah menjadi kristal yang terikat erat yang sejajar dengan panjang serat. Di sinilah material mendapatkan kekuatannya. Serat tersebut kemudian dijalankan melalui penangas air bermuatan yang melapisi permukaan serat sehingga akan menyerap resin dengan lebih baik.

Selanjutnya, lapisan primer tipis dari resin diaplikasikan untuk memperkuat ikatan kimia dari serat ke resin cetakan. Setelah proses ini, serat ditenun menjadi kain serat karbon atau dicampur dengan resin untuk membentuk produk. Ini bisa berupa gulungan untaian serat kontinu, kain tenun dari untaian reticulated dan produk prepreg, produk setengah jadi yang siap digunakan. Penggunaan prepregs tersebar luas di seluruh dunia.

Resin ini merupakan formulasi resin epoksi dengan pengeras bubuk dan akselerator. Pekerja menuangkan resin ke dalam mesin film, yang mencetak resin dalam lapisan tipis dan basah di atas kertas. Pada saat yang sama, mesin lain mengatur 200 hingga 300 serat karbon menjadi jaring serat karbon. Ketebalan web menentukan ketebalan prepreg.

Biasanya, dua gulungan kertas berlapis resin dipasang pada mesin impregnasi resin. Elemen pemanas memanaskan jaring saat masuk untuk memfasilitasi penyerapan resin. Kemudian, jaring serat karbon yang dipanaskan diapit di antara dua lembar kertas berlapis resin. Berkat rol berpemanas bertekanan tinggi, resin menembus jutaan filamen serat karbon.

Saat mendingin, resin cair berubah menjadi gel sehingga pada stasiun berikutnya kertas dapat dilepas. Di stasiun berikutnya, bagian atas lembar prepreg ditutup dengan film Mylar. Setelah itu, lembaran tersebut digulung menjadi gulungan. Di laboratorium pabrik, teknisi melakukan uji kontrol kualitas pada sampel prepreg. Pengujian semacam itu memastikan bahwa serat karbon memiliki kekuatan, daya tahan, dan ketahanan panas yang optimal.

Tak perlu dikatakan, pabrikan di seluruh dunia menggunakan berbagai teknik yang merupakan rahasia perusahaan, tetapi secara umum, proses pembuatan serat karbon yang disebutkan di atas adalah yang diikuti semua orang.