Fabricarea fibrei de carbon este procesul de creare a materialelor plastice armate cu fibră de carbon (CFRP). Produsele realizate din fibră de carbon oferă unul dintre cele mai mari raporturi rezistență-greutate dintre orice material și oferă, de asemenea, proprietăți termice și conductoare superioare. Această rezistență ridicată și greutate redusă fac din fabricarea fibrei de carbon o alegere populară în industria aerospațială, marină și a articolelor sportive. Anumite amestecuri de materiale din fibră de carbon pot fi denumite și grafit.
Procesul de fabricare a fibrei de carbon începe pe măsură ce producătorii procesează materiile prime în fire fine de carbon. Ele încep cu o bază de gudron de cărbune, sau smoală, care este folosită pentru a face produse din fibră de carbon de calitate scăzută. Pentru produse de înaltă calitate, producătorii încep cu un material de bază din poliacrilonitril, care constă din propilenă și amoniac. După ce acest material de bază a fost încălzit de mai multe ori, se schimbă dramatic structurile. În cele din urmă, materialul se transformă într-un lanț de molecule de carbon și toate celelalte molecule dispar.
Aceste molecule de carbon sunt amestecate cu substanțe chimice și supuse unui proces cunoscut sub numele de filare umedă. În timpul filarii umede, amestecul de carbon lichid trece printr-o matriță cunoscută sub numele de filare, care are multe găuri mici. Fila formează materialul în filamente lungi și subțiri de carbon. Amestecând aceste filamente cu epoxidice sau alte rășini, producătorii pot produce CFRP.
Producția de fibră de carbon este destul de precisă și chiar și o mică schimbare în timpul producției poate afecta calitatea produsului. Fiecare unitate de producție de fibră de carbon utilizează propriul amestec unic de materiale de bază, substanțe chimice și intervale de temperatură de-a lungul acestui proces de fabricație. Acest lucru duce la diferențe subtile între materialele din fibră de carbon de la un producător la altul.
Producătorii modelează fibra de carbon într-o varietate de produse folosind mai multe tipuri de procese de fabricație. Ele pot crea matrițe din fibră de sticlă sau metal pentru a turna piese individuale. Materialele plastice armate cu fibră de carbon topită sunt adesea stratificate cu foi de plasă pentru un plus de rezistență și stabilitate în timpul procesului de turnare. De asemenea, companiile pot extruda materiale plastice din fibră de carbon topită printr-o matriță de oțel pentru a forma diferite forme.
De la inventarea sa la mijlocul secolului al XX-lea, fabricarea fibrei de carbon a fost folosită pentru a produce avioane, bărci și automobile. De atunci, a fost folosit pe scară largă pentru a produce articole sportive, cum ar fi biciclete, rachete de tenis și crose de aur. Până la începutul secolului 20, industria energiei eoliene a devenit cel mai mare consumator de fibră de carbon din lume, care este folosită pentru a face turbine eoliene la scară largă.