Sut mae Ffibr Carbon yn cael ei Wneud?
Sut mae Ffibr Carbon yn cael ei Wneud?
Ystyrir mai ffibr carbon yw deunydd delfrydol pob peiriannydd gan ei fod yn ysgafn ac, ar yr un pryd, yn hynod o wydn. Mae'n cynnwys miloedd o linynnau cyfochrog. Gellir troi'r llinynnau hyn neu eu gwehyddu gyda'i gilydd yn gyfansoddion ffibr carbon. Mae ffibr carbon yn ddeunydd mor werthfawr oherwydd ei fod bum gwaith yn gryfach na dur.
I wneud ffibr carbon, defnyddir ffibr PAN plastig. Mae'n cynnwys miloedd o ffilamentau sy'n deneuach na gwallt dynol. Maent yn ei newid yn gemegol i ffurfio cadwyn o atomau carbon sydd yn eu tro yn cael eu defnyddio ar gyfer y cynnyrch terfynol. Mae yna beiriannau arbennig lle maen nhw'n leinio miloedd o'r ffibrau hyn. Ar ôl y peiriant, mae'r ffibrau'n teithio trwy ffwrn ocsideiddio am sawl munud.
Mae'r tymheredd yn y popty tua 480 gradd F. Oherwydd y tymheredd hwn, mae'r ffibrau'n codi moleciwlau ocsigen o'r aer. Mae'r broses hon yn aildrefnu strwythur atomig y ffibrau ac yn eu gwneud yn gallu gwrthsefyll gwres. Wrth i'r ffibrau ocsideiddio, maen nhw'n newid lliw ac yn troi'n ddu. Ar ôl cael eu ocsidio, maent yn barod ar gyfer y broses nesaf, sef carbonization.
Mae'r ffibrau'n cael eu gwresogi mewn cymysgedd nwy heb ocsigen. Diolch i'r broses hon, mae'r atomau di-garbon yn cael eu diarddel. Mae'r atomau carbon sy'n weddill yn cael eu trawsnewid yn grisialau bondio tynn, sy'n rhedeg yn gyfochrog â hyd y ffibr. Dyma lle mae'r deunydd yn cael ei gryfder. Yna mae'r ffibrau'n teithio trwy faddon o ddŵr â gwefr drydanol sy'n ymylu wyneb y ffibrau fel y byddant yn amsugno resin yn well.
Nesaf, cymhwysir cot rhagarweiniol ysgafn o resin, sy'n cryfhau bond cemegol y ffibrau i'r resin mowldio. Ar ôl y broses hon, mae'r ffibrau naill ai'n cael eu gwehyddu i ffabrig ffibr carbon neu eu cymysgu â resin i fowldio'r cynnyrch. Gall fod yn gofrestr o edau ffibr parhaus, ffabrig gwehyddu o edafedd math rhwyll, a chynnyrch prepreg, lled-orffen i'w ddefnyddio. Mae'r defnydd o prepreg yn eang ledled y byd.
Mae'r resin yn fformiwla o epocsi ynghyd â chaledwyr powdr a chyflymyddion. Mae gweithwyr yn arllwys y resin i mewn i beiriant ffilmio, sy'n argraffu'r resin yn haen wlyb denau ar bapur. Yn y cyfamser mae peiriant arall yn trefnu 200 i 300 o ffibrau carbon yn we ffibr carbon. Mae trwch y we yn pennu trwch y daflen prepreg.
Yn nodweddiadol, mae dwy rolyn o bapur wedi'i orchuddio â resin yn cael eu gosod ar y peiriant trwytho resin. Mae elfen wresogi yn cynhesu'r we wrth iddo fynd i mewn i hwyluso amsugno'r resin. Yna, mae'r we ffibr carbon wedi'i gynhesu'n cael ei rhyngosod rhwng dwy ddalen o bapur wedi'i orchuddio â resin. Diolch i'r rholeri gwresogi pwysedd uchel, mae'r resin yn treiddio i'r miliynau o ffilamentau ffibr carbon.
Mewn lle oeri, mae'r resin hylif yn troi'n gel fel y gellir tynnu'r papur yn yr orsaf nesaf. Yn yr orsaf nesaf, mae top y daflen prepreg wedi'i orchuddio â ffilm polyester. Ar ôl hynny, caiff y daflen ei dirwyn i mewn i gofrestr. Yn labordy'r ffatri, mae technegwyr yn cynnal profion rheoli ansawdd ar samplau prepreg. Mae profion o'r fath yn sicrhau bod ffibr carbon yn darparu'r cryfder, y gwydnwch a'r ymwrthedd gwres gorau posibl.
Afraid dweud, mae gweithgynhyrchwyr ledled y byd yn defnyddio technegau amrywiol sy'n gyfrinachau cwmni, ond yn yr ystyr eang, y broses a grybwyllir uchod o greu ffibr carbon yw'r un y mae pawb yn ei dilyn.
