Hiilikuidun valmistus on prosessi hiilikuituvahvisteisten muovien (CFRP) luomiseksi. Hiilikuidusta valmistetuilla tuotteilla on yksi kaikkien materiaalien korkeimmista lujuus-painosuhteista, ja niillä on myös erinomaiset lämpö- ja johtavuusominaisuudet. Tämä suuri lujuus ja kevyt paino tekevät hiilikuidun valmistuksesta suositun valinnan ilmailu-, meri- ja urheilutuoteteollisuudessa. Joitakin hiilikuitumateriaaliseoksia voidaan kutsua myös grafiitiksi.
Hiilikuidun valmistusprosessi alkaa, kun tuottajat jalostavat raaka -aineet hienoksi hiilikuiduksi. Ne alkavat kivihiiliterva- tai piki-pohjalla, jota käytetään matalan hintaluokan tuotteiden valmistukseen. Korkealaatuisten tuotteiden osalta valmistajat aloittavat polyakryylinitriilin perusmateriaalilla, joka koostuu propeenista ja ammoniakista. Tämän perusmateriaalin jälkeen, kun sitä on kuumennettu useita kertoja, se muuttaa rakenteita dramaattisesti. Lopulta materiaali muuttuu hiilimolekyylien ketjuksi ja kaikki muut molekyylit putoavat pois.
Nämä hiilimolekyylit sekoitetaan kemikaalien kanssa ja niille suoritetaan märkäkehotus. Märkäkehruun aikana nestemäinen hiiliseos kulkee kehruun kautta tunnetun muotin läpi, jossa on monia pieniä reikiä. Kehruu muodostaa materiaalista pitkät, ohuet hiilikuidut. Sekoittamalla nämä filamentit epoksi- tai muiden hartsien kanssa valmistajat voivat tuottaa CFRP: tä.
Hiilikuidun tuotanto on melko tarkkaa, ja jopa pieni muutos tuotannon aikana voi vaikuttaa tuotteen laatuun. Jokainen hiilikuitujen tuotantolaitos käyttää omaa ainutlaatuista sekoitustaan perusmateriaaleja, kemikaaleja ja lämpötila -alueita koko valmistusprosessin ajan. Tämä johtaa pieniin eroihin hiilikuitumateriaalien välillä valmistajien välillä.
Valmistajat muotoilevat hiilikuidusta erilaisia tuotteita käyttämällä erilaisia valmistusmenetelmiä. Ne voivat luoda muotteja lasikuidusta tai metallista yksittäisten osien valamiseksi. Sulatetut hiilikuidulla vahvistetut muovit kerrostetaan usein verkkolevyillä lujuuden ja vakauden lisäämiseksi muovausprosessin aikana. Yritykset voivat myös pursottaa sulanut hiilikuitumuoveja teräsmuotin läpi eri muotojen muodostamiseksi.
Sen keksimisestä lähtien 20 -luvun puolivälissä hiilikuidun valmistusta on käytetty lentokoneiden, veneiden ja autojen valmistukseen. Siitä lähtien sitä on myös käytetty laajalti urheilutarvikkeiden, kuten polkupyörien, tennismailan ja kultamailojen, valmistukseen. Tuulivoimateollisuudesta oli 21. vuosisadan alussa tullut maailman suurin hiilikuitujen kuluttaja, jota käytetään suurten tuuliturbiinien valmistukseen.