Piezas moldeadas de fibra de carbono para productos de alta calidad
Fibras de carbono son fibras hechas de carbono siendo las fibras la base. La fibra de carbono es un material formado por finos filamentos de átomos de carbono que, cuando se unen con resina de polímero plástico mediante calor o presión, forman un material compuesto al vacío que es ligero y duradero al mismo tiempo. La fibra de carbono es la combinación de un estimado de 50% fibras de carbono, y 50% plástico, por lo que es principalmente un plástico más fuerte. El plástico, por naturaleza, puede romperse o agrietarse con facilidad, pero cuando se combina con las fibras de carbono, su resistencia aumenta.
En moldeado de fibra de carbono tiene su fuerza en el tejido, por lo que cuanto más complejas sean, más duradero será el compuesto. Esto hace que las fibras de carbono sean algo más caras en peso en comparación con la fibra de vidrio. Entendiendo las partes esenciales de la fibra de carbono, que son el plástico y las fibras de carbono, uno puede estar de acuerdo en que el concepto esencial de la misma es la compresión. Los productos fabricados con fibras de carbono se comprimen para que el plástico se distribuya uniformemente por todo el tejido, sin dejar lugar a grietas. La compresión, además, hace que sea uniforme en tamaño y densidad.
Las fibras de carbono son por naturaleza tan rígidas como el acero e incluso tan fuertes como él. Esto hace que las fibras de carbono sean químicamente resistentes y puedan tolerar altas temperaturas con una baja expansión térmica. Lo que hace único a este material compuesto es su enorme importancia en diversos campos como el aeroespacial, el equipamiento deportivo, las cañas de pescar, los bates de béisbol, las suelas de zapatos, los cuadros de bicicleta, las carcasas de ordenadores portátiles, incluso en algunos instrumentos de música, etc. No debe extrañarnos que las fibras de carbono también se encuentren en satélites, la industria del petróleo y el gas, muebles, puentes, palas de aerogeneradores, etc.
Sin embargo, el moldeado de fibra de carbono tiene sus inconvenientes, ya que se dice que su producción es costosa. Piezas moldeadas de fibra de carbonodebido al coste de producción, no se fabrica rápidamente en masa. La naturaleza de la fibra de carbono hace que su producción sea limitada en algunos productos, lo que ha provocado el crecimiento de materiales sintéticos similares a la fibra de carbono. Estos imitadores de la fibra de carbono son simplemente plásticos que imitan la fibra de carbono. moldeado de fibra de carbonoo sólo unas pocas porciones de fibra de carbono está en ellos.
También llamada fibra de grafito o grafito de carbono, la fibra de carbono se fabrica a partir de polímeros orgánicos que son largas cadenas de moléculas sostenidas por átomos de carbono. Además, la mayoría de los carbonos se fabrican a partir del proceso poliacrilonitrilo, también llamado proceso PAN. Mientras que sólo un pequeño porcentaje (10%) se fabrica a partir del proceso de rayón o brea de petróleo.
El uso de líquidos y gases y de materiales específicos es esencial en el proceso de fabricación de calidades, grados y también efectos particulares de la fibra de carbono. Dependiendo de las materias primas que utilicen los fabricantes, existen diferencias en las combinaciones de materias primas utilizadas, por lo que tratan sus fórmulas como secretos comerciales.
En la etapa de fabricación del moldeado de la fibra de carbono, los precursores, que son las materias primas, se estiran en fibras largas que se tejen en telas o se fusionan con otros elementos o se moldean en las formas o tamaños que desee el fabricante. En la fabricación de fibras de carbono mediante el proceso de poliacrilonitrilo (PAN), hay cinco segmentos, que son:
a. La fase de hilatura: el poliacrilonitrilo se mezcla con otros ingredientes y luego se hila para formar fibras que luego se lavan y se estiran.
b. La Fase Estabilizadora: en esta fase se produce una alteración química para estabilizar la unión.
c. La fase de carbonización: después de estabilizar los enlaces, las fibras se calientan a la alta temperatura que forma cristales de carbono fuertemente enlazados.
d. Tratamiento superficial: la superficie de las fibras se oxida para mejorar las propiedades de adhesión.
e. A continuación, las fibras se recubren y se enrollan en bobinas o barras cilíndricas, que se cargan en una máquina de hilar que retuerce las fibras en diferentes tamaños. Sin embargo, en lugar de tejerlas, las fibras se transforman en compuestos, lo que requiere presión, calor o vacío para unirlas con un polímero plástico.
