fibra de carbono

1. En número, por ejemplo un acero corriente 1045 tiene una resistencia última a la
tracción (cuando se rompe, se parte o se
corta el acero) cercana a los 600 MPa ,
mientras que la fibra de carbono tiene una
resistencia a la tracción de más de 3600
MPa, cifra que sigue aumentando a medida
que se va mejorando la tecnología y las
resinas. Así, por ejemplo se puede tener
una viga con forma de canal de un metro
de largo de menos de dos kg de peso con
fibra de carbono, mientras que una viga de
acero de esas mismas dimensiones pesa
cerca de 12 kg; todo esto sin los problemas
de oxidación y corrosión del acero.
Además se usa para partes móviles, como el cardán, ejes, brazos de suspensión, cigüeñal, etc.
Su uso no se limita sólo a la industria aeronáutica y
automotriz. Hoy se pueden encontrar piezas para
bicicletas, cascos, uso en joyería, costura, etc. Como es un material tan manipulable, prácticamente
no tiene límites su uso.
FABRICACIÓN DE
PIEZAS EN FIBRA DE
CARBONO
Gracias¡¡
Empresas en Colombia
Como casi todos los materiales modernos
ligeros, su uso empezó en la industria aeronáutica, donde cada kg de peso ahorrado es
aún más importante que en los superdeportivos. Actualmente en los vehículos se
usa para fabricar partes de la carrocería o
chasis, y en algunos se usa para partes motrices. Lo más usado actualmente son en
los paneles de la carrocería, el capot, techo,
kits aerodinámicos (no confundir con los
de fibra de vidrio, que son mucho más baratos) alerones traseros, partes del chasis,
etc. También se usa en el interior, más que
nada por un asunto decorativo en las terminaciones del panel de instrumentos o los
paneles en las puertas.
WALTER GIOVANI
NOVA FRANCO
ESCUELA TECNOLOGICA
INSTITUTO TECNICO CENTRAL
NOVIEMBRE 2013
¿Dónde están ubicados?Estamos ubicados
en la ciudad de Medellín, Antioquia - Colombia.
No tenemos local comercial ni bodega abierta
al público, nuestro funcionamiento está centralizado en el sistema web y atención personalizada en la ciudad o de forma virtual.
http://www.carboteccomposites.com/fqa.html

2. Estructura y propiedades
Cada hilo de filamento de carbono es
un conjunto de muchos miles de filamentos de carbono. Uno de estos
filamentos es un tubo delgado con un
diámetro de 5.8 micrómetros y se
compone casi exclusivamente de carbono. La primera generación de fibras
de carbono (es decir, T300 y AS4)
tenían un diámetro de 7.8 micrómetros. Más tarde, se alcanzaron fibras
(IM6) con diámetros que son aproximadamente de 5 micras.
Dependiendo del precursor para hacer la
fibra, la fibra de carbono puede ser turbostráticas o grafíticas, o tienen una estructura híbrida con las partes presentes tanto en grafíticas y turbostráticas. En fibra de carbono
turbostráticas las láminas de átomos de carbono se apilan al azar o en forma irregular.
Las fibras de carbono derivadas del poliacrilonitrilo (PAN) son turbostráticas, mientras
que las fibras de carbono derivadas de la brea
de mesofase son grafíticas después del tratamiento térmico a temperaturas superiores a
2.200°C. Las fibras de carbono turbostráticas
tienden a tener alta resistencia a la tracción,
mientras que un tratamiento térmico en la
brea de mesofase derivada en fibras de carbono con un alto módulo de Young (es decir,
baja elasticidad) y alta conductividad térmica.
Para trabajar con este material, la técnica
más común es colocar las láminas sobre
un molde, a la que se le aplica la resina y
se seca para que ésta se endurezca, proceso similar al que se usa para trabajar
con la fibra de vidrio, que se presenta de
la misma forma. Existen varios procedimientos para sacar el aire que pueda quedar atrapado, pero la idea básica es la
misma.
Aplicaciones
Tela de fibra de carbono
La estructura atómica de la fibra de
carbono es similar a la del grafito, que
consiste en láminas de átomos de carbono (láminas de grafeno) dispuestos
siguiendo un patrón hexagonal regular.
La diferencia radica en la forma en que
se vinculan las láminas. El grafito es un
material cristalino en el cual las láminas
se apilan paralelas entre sí de manera
regular. Las fuerzas intermoleculares
entre las láminas son relativamente
débiles (fuerzas de Van der Waals),
dando al grafito sus características
blandas y quebradizas.
La fibra de carbono se utiliza principalmente
para reforzar materiales compuestos, para
obtener materiales conocidos como plásticos
reforzados con fibra de carbono (PRFC). Las
tercnicas utilizadas para materiales poliméricos son: moldeo manual (hand lay
up),
espreado
(spray
lay
up), pultrusión, bobinado de hilo, compresión, BMC,SMC, SCRIMP, RTM,
etc. Los materiales no poliméricos también se
puede utilizar como matriz de las fibras de
carbono. Debido a la formación de metal
carburos metálicos y corrosión, el fibrocarbono ha tenido un éxito limitado en aplicaciones de compuestos de matriz metálica. El
RCC (carbono-carbono reforzado) se compone de refuerzo de fibrocarbono con grafito, y se utiliza estructuralmente en aplicaciones de alta temperatura. La fibra también
tiene uso en la filtración de gases a alta temperatura, como electrodo de gran superficie
e impecable resistencia a la corrosión, y como un componente anti-estático.
El resultado de esto es un material sumamente resistente, con una densidad tres
veces menor que la del acero, y una resistencia varias veces superior. Como las
fibras resisten sólo en la dirección de la
fibra, se colocan varias capas a distintos
grados de inclinación para hacerla resistente a la tracción en cualquier sentido.
Imaginen una cuerda tensa, si la tiras en
dirección de la cuerda soportará la fuerza, pero si la tiras paralelo no hará oposición, que es similar al tocar una cuerda
de guitarra.