Proizvodnja ugljičnih vlakana je proces stvaranja plastike ojačane ugljičnim vlaknima (CFRP). Proizvodi izrađeni od ugljičnih vlakana nude jedan od najvećih omjera čvrstoće i težine od bilo kojeg materijala, a također nude vrhunska toplinska i vodljiva svojstva. Ova visoka čvrstoća i mala težina čine proizvodnju karbonskih vlakana popularnim izborom u zrakoplovnoj, pomorskoj i industriji sportske opreme. Određene mješavine materijala od ugljičnih vlakana također se mogu nazvati grafitom.
Proces proizvodnje karbonskih vlakana počinje kada proizvođači prerađuju sirovine u fine ugljične niti. Počinju s bazom od katrana ugljena, ili smole, koja se koristi za izradu proizvoda od niskougljičnih vlakana. Za visokokvalitetne proizvode proizvođači počinju s osnovnim materijalom od poliakrilonitrila, koji se sastoji od propilena i amonijaka. Nakon što se ovaj osnovni materijal višestruko zagrijava, dramatično mijenja strukture. Na kraju, materijal se pretvara u lanac molekula ugljika, a sve ostale molekule otpadaju.
Ove molekule ugljika pomiješane su s kemikalijama i podvrgnute procesu poznatom kao mokro predenje. Tijekom mokrog predenja, mješavina tekućeg ugljika prolazi kroz kalup poznat kao spinneret, koji ima mnogo sitnih rupa. Spineret oblikuje materijal u duge, tanke niti od ugljika. Miješanjem ovih filamenata s epoksidom ili drugim smolama, proizvođači mogu proizvesti CFRP.
Proizvodnja ugljičnih vlakana prilično je precizna, a čak i mala promjena tijekom proizvodnje može utjecati na kvalitetu proizvoda. Svaki proizvodni pogon za ugljična vlakna koristi svoju jedinstvenu mješavinu osnovnih materijala, kemikalija i temperaturnih raspona tijekom ovog proizvodnog procesa. To dovodi do suptilnih razlika između materijala od ugljičnih vlakana od proizvođača do proizvođača.
Proizvođači oblikuju ugljična vlakna u razne proizvode koristeći nekoliko vrsta proizvodnih procesa. Mogu stvoriti kalupe od stakloplastike ili metala za izlijevanje pojedinačnih dijelova. Otopljena plastika ojačana ugljičnim vlaknima često se oblaže mrežastim listovima za dodatnu čvrstoću i stabilnost tijekom procesa oblikovanja. Tvrtke također mogu ekstrudirati otopljenu plastiku od ugljičnih vlakana kroz čeličnu matricu kako bi oblikovala različite oblike.
Od svog izuma sredinom 20. stoljeća, proizvodnja karbonskih vlakana koristi se za proizvodnju zrakoplova, čamaca i automobila. Od tada se također naširoko koristi za proizvodnju sportske opreme kao što su bicikli, teniski reketi i zlatne palice. Do početka 21. stoljeća industrija vjetroenergije postala je najveći svjetski potrošač ugljičnih vlakana koja se koriste za izradu velikih vjetroturbina.