Hvernig verða koltrefjar til?
Koltrefjar eru taldar vera draumaefni hvers verkfræðings vegna þess að það er létt á meðan það er einstaklega endingargott. Það samanstendur af þúsundum samhliða strengja. Þessa þræði er hægt að snúa eða ofna í samsett efni úr koltrefjum. Koltrefjar eru afar dýrmætt efni því það er fimm sinnum sterkara en stál.

Til framleiðslu á koltrefjum eru PAN trefjar úr plasti notaðar. Það samanstendur af þúsundum þráða sem eru þynnri en mannshár. Þeir breyta því efnafræðilega til að mynda keðjur af kolefnisatómum, sem aftur eru notuð í lokaafurðinni. Það eru sérstakar vélar sem geta raðað þúsundum þessara trefja. Eftir vélina fara trefjarnar í gegnum oxunarofn í nokkrar mínútur.

Hitastigið í ofninum er um 480 gráður á Fahrenheit. Vegna þessa hitastigs gleypa trefjarnar súrefnissameindir úr loftinu. Þetta ferli endurraðar frumeindabyggingu trefjanna, sem gerir þær ónæmar fyrir hita. Þegar trefjarnar oxast breytast þær um lit og verða svartar. Eftir oxun eru þau tilbúin fyrir næsta ferli, kolsýringu.

Trefjarnar eru hitaðar í súrefnislausri gasblöndu. Vegna þessa ferlis eru frumeindir sem ekki eru kolefnis látnar út. Kolefnisatómin sem eftir eru umbreytast í þétt bundna kristalla sem liggja samsíða lengd trefjanna. Þetta er þar sem efnið öðlast styrk sinn. Trefjarnar eru síðan keyrðar í gegnum hlaðið vatnsbað sem jaðar trefjaflötina svo þær gleypa plastefnið betur.

Næst er létt grunnhúð af plastefni sett á til að styrkja efnabindingu trefjanna við mótunarplastefnið. Eftir þetta ferli eru trefjarnar annað hvort ofnar í koltrefjaefni eða blandað saman við plastefni til að mynda vörur. Það getur verið rúlla af samfelldum trefjaþráðum, ofinn dúkur úr netþráðum og prepreg vörur, hálfunnar vörur tilbúnar til notkunar. Notkun prepregs er útbreidd um allan heim.

Þetta plastefni er samsetning af epoxý plastefni með duftformi herða og eldsneytisgjafa. Starfsmenn hella plastefninu í filmuvél sem prentar plastefnið í þunnt, blautt lag á pappír. Á sama tíma skipuleggur önnur vél 200 til 300 koltrefjar í koltrefjavef. Þykkt vefsins ákvarðar þykkt prepregsins.

Venjulega eru tvær rúllur af plastefnishúðuðum pappír festar á plastefni gegndreypingarvélina. Hitaeiningin hitar vefinn þegar hann fer inn til að auðvelda frásog plastefnis. Síðan er upphitaða koltrefjanetinu sett á milli tveggja blaða af plastefnishúðuðum pappír. Þökk sé háþrýstihituðum rúllum kemst plastefnið inn í milljónir koltrefjaþráða.

Þar sem það kólnar breytist fljótandi plastefnið í hlaup þannig að á næstu stöð er hægt að fjarlægja pappírinn. Í næstu stöð er efst á prepreg lakinu þakið Mylar filmu. Síðan er blaðið vikið í rúllu. Á rannsóknarstofu verksmiðjunnar framkvæma tæknimenn gæðaeftirlitsprófanir á prepreg sýnum. Slíkar prófanir tryggja að koltrefjar hafi besta styrk, endingu og hitaþol.

Það þarf varla að taka það fram að framleiðendur um allan heim nota ýmsar aðferðir sem eru leyndarmál fyrirtækja, en í stórum dráttum er fyrrnefnt framleiðsluferli koltrefja það sem allir fylgja.