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      Plástico reforzado con fibras de carbono (PRFC)

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      • Barra redonda de fibra de carbono, pultruida
        6 Variedades
        Barra redonda de fibra de carbono, pultruida
        de 7,90 €
        opaco, brillo de seda, contenido de fibra 65 %, fibra de carbono Tenax HT 24 K, material de la matriz epoxi vinilo, resistencia a la flexión 900 N/mm², módulo de elasticidad >90.000 MPa, resistencia a la...
      • Tubo redondo de fibra de carbono, pultruido
        6 Variedades
        Tubo redondo de fibra de carbono, pultruido
        de 7,90 €
        opaco, brillante, contenido de fibra 65 %, fibra de carbono Tenax STS 24 K, material de la matriz epoxi vinilo, pultrusionado, resistencia a la tracción 1700 N/mm², módulo de elasticidad 115.000 N/mm²,...

      Propiedades y producción de materiales de CFRP

      CFRP, fibra de carbono, plástico reforzado con fibra de carbono, fibra de carbono, fibra de carbono, plástico reforzado con fibra de carbono (de ahí la abreviatura CFRP) - todos estos términos se refieren al mismo material: un compuesto de fibras de carbono, que están incrustadas en una matriz en forma de hilos paralelos entre sí, transversalmente como un tejido o como un tejido bien ordenado. La matriz es un plástico duroplástico moldeable, principalmente resina epoxi o poliéster.

      Los plásticos reforzados con fibra de carbono tienen propiedades físicas especiales, especialmente una resistencia y rigidez excepcionales; de hecho, es sorprendente sostener una varilla de tres milímetros de grosor en las manos y no doblarla como cabría esperar. El material es particularmente ligero, tiene muy buena amortiguación de vibraciones y baja fatiga del material, incluso bajo carga dinámica permanente. Se puede decir que el CFRP es significativamente más ligero que el aluminio, pero al menos tan fuerte como el acero en términos de resistencia. Otras ventajas son la baja expansión térmica y la buena resistencia a la corrosión.

      Durante la producción, las fibras finas de carbono se agrupan en cables individuales más gruesos. Éstos se procesan posteriormente en función del campo de aplicación: Por ejemplo, se cortan en trozos pequeños y se utilizan para laminar. Para ello también se utilizan felpudos de fibras y felpudos unidireccionales o multidireccionales, en los que las fibras están dispuestas estrictamente en una dirección o transversalmente. La forma más estable, sin embargo, es el procesamiento posterior en tejidos en los que la estructura de la trenza puede adaptarse con precisión a la forma en que el componente será sometido a la carga a la que será sometido. Las mayores resistencias se consiguen siempre en la dirección de las fibras, por lo que es obvio que una estructura de tejido en la que las fibras se mueven en diferentes direcciones es más estable que un tejido unidireccional.

      Los productos semielaborados de CFRP se fabrican esencialmente en tres procesos diferentes:

      • Pultrusión: En este caso, los cables se impregnan con una resina (poliéster o epoxi - el epoxi es más estable, pero también más caro) y se extraen a través de un troquel de extrusión en filamentos, que se forman y se curan. Las mechas o fibras de carbono se alinean unidireccionalmente, el producto semiacabado es especialmente estable en la dirección correspondiente.
      • Bobinado de filamentos: Los filamentos son empapados en resina y enrollados en núcleos giratorios en ángulos variables. Dependiendo del grosor del tejido y del grosor de la capa aplicada, se producen diferentes calidades y resistencias.
      • Prepreg: la estructura textil visible típicamente asociada al carbono (y a menudo imitada como una película adhesiva) se crea envolviendo esteras de tela impregnadas de resina, los llamados preimpregnados, alrededor de mandriles metálicos. También en este proceso, la estructura de la capa se puede adaptar al material y el ángulo de la fibra se puede modificar en función de las necesidades. Los preimpregnados tienen la mayor resistencia, pero también son bastante caros.

      Un alto contenido de fibra es deseable - esto es generalmente entre el 50 y el 80 por ciento - el 60 por ciento de contenido de fibra puede ser considerado como un valor estándar sólido.

      Áreas de aplicación de los materiales de CFRP

      El futuro pertenece al carbono! Esta afirmación puede ser un poco plana y atrevida, pero las áreas de aplicación siguen aumentando. El CFRP se utiliza principalmente en construcciones rígidas:

      • Componentes de la máquina de alta capacidad de carga con una resistencia a las vibraciones especialmente buena, piezas de la carcasa estables
      • Listones de vela, raquetas de tenis (también debido a la resistencia a las vibraciones del material, el brazo de tenis ya no está tan extendido como en los años 70), bastones de cometa y tienda de campaña, piezas del cuadro y tijas de sillín de las bicicletas.
      • Postes para banderas y telescópicos, barras de puntero

      De manera más general, la aplicación más común es como un tubo, perfil o varilla estable, que es extremadamente estable con un diámetro y peso pequeños.

      Procesamiento de materiales CFRP

      Las piezas de CFRP se pueden aserrar con una sierra de arco o una sierra circular; el problema es que las fibras se deshilachan un poco en los extremos y el posprocesamiento no mejora significativamente la interfaz. Una sierra de cinta con hoja de sierra de cinta con diamante es ideal. Como alternativa, se recomienda una amoladora de mandrinado fino con disco de corte (recubierto de diamante).

      El CFRP se puede perforar con una broca de carburo convencional (a velocidades bastante bajas), pero las herramientas con diamante son mejores. Los agujeros de perforación se deshilacharán menos si taladra en una superficie blanda (madera, plástico).

      El material se pega mejor con un adhesivo de dos componentes a base de epoxi. Sin embargo, en el caso de prolongaciones de tubo o de varilla, generalmente es mejor una conexión mecánica (adicional) interna o externa en forma de manguito o pieza de conexión.

      Los productos semiacabados de CFRP son fáciles de pintar, pero hay que tener en cuenta que a menudo tienen una película de agente desmoldante en el exterior. Así que, como suele ser el caso, primero lijar y limpiar, luego barnizar.

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