Hogyan készül a szénszál?
A szénszálat minden mérnök álomanyagának tartják, mivel könnyű, ugyanakkor rendkívül tartós. Több ezer párhuzamos karakterláncból áll. Ezek a szálak csavarhatók vagy szőhetők szénszálas kompozitokká. A szénszál rendkívül értékes anyag, mert ötször erősebb, mint az acél.

A szénszálak gyártásához műanyag PAN szálakat használnak. Több ezer szálból áll, vékonyabb, mint egy emberi haj. Kémiailag megváltoztatják szénatomok láncait képezve, amelyeket viszont felhasználnak a végtermékben. Vannak speciális gépek, amelyek több ezer ilyen szálat képesek elrendezni. A gép után a szálak néhány percig áthaladnak egy oxidációs kemencén.

A sütő hőmérséklete körülbelül 480 Fahrenheit fok. Ennek a hőmérsékletnek köszönhetően a szálak elnyelik az oxigénmolekulákat a levegőből. Ez a folyamat átrendezi a szálak atomi szerkezetét, ellenállóvá téve a hőt. Ahogy a szálak oxidálódnak, megváltoztatják a színüket és feketévé válnak. Oxidáció után készen állnak a következő folyamatra, a karbonizációra.

A szálakat oxigénmentes gázkeverékben hevítik. Ennek a folyamatnak köszönhetően a nem szénatomok kilökődnek. A fennmaradó szénatomok szorosan kötött kristályokká alakulnak, amelyek párhuzamosan futnak a szál hosszával. Itt nyeri meg erejét az anyag. A szálakat ezután feltöltött vízfürdőn vezetik át, amely a rostok felületét szegélyezi, így jobban felszívják a gyantát.

Ezután egy könnyű alapozó gyantaréteget viszünk fel, hogy megerősítsük a szálak kémiai kötődését a formázógyantához. Ezt az eljárást követően a szálakat vagy szénszálas szövetekké szövik, vagy gyantával keverik termékké. Ez lehet egy tekercs folytonos rostszálakból, hálós szálakból szőtt szövetek és prepreg termékek, felhasználásra kész félkész termékek. A prepreg alkalmazása világszerte elterjedt.

Ez a gyanta epoxigyanta készítmény porított keményítővel és gyorsítóval. A munkások a gyantát egy filmgépbe öntik, amely a gyantát vékony, nedves rétegben nyomtatja papírra. Ugyanakkor egy másik gép 200-300 szénszálat rendez szénszálas hálóba. A szövedék vastagsága határozza meg a prepreg vastagságát.

Általában két tekercs gyantával bevont papírt szerelnek fel a gyantával impregnáló gépre. A fűtőelem felmelegíti a szövedéket, amikor az belép, hogy megkönnyítse a gyanta felszívódását. Ezután a felmelegített szénszálas hálót két gyantával bevont papírlap közé helyezik. A nagynyomású fűtött hengereknek köszönhetően a gyanta szénszálak millióiba hatol be.

Ahol lehűl, a folyékony gyanta géllé alakul, így a következő állomáson a papírt le lehet venni. A következő állomáson a prepreg lap tetejét Mylar fóliával borítják. Ezt követően a lapot tekercsbe tekerjük. A gyár laboratóriumában a technikusok minőségellenőrzési vizsgálatokat végeznek a prepreg mintákon. Az ilyen vizsgálatok biztosítják, hogy a szénszál optimális szilárdsággal, tartóssággal és hőállósággal rendelkezzen.

Mondanunk sem kell, hogy a gyártók világszerte különféle technikákat alkalmaznak, amelyek vállalati titkok, de nagy vonalakban a fent említett szénszálas gyártási folyamatot mindenki követi.