— As incríveis capacidades dos polímeros reforçados com fibra de carbono.
Fibra de CarbonoOs Compósitos de Polímeros Reforçados (CFRP) são materiais leves e resistentes utilizados na fabricação de diversos produtos utilizados em nossa vida diária. É um termo usado para descrever um material reforçado com fibramaterial compósitoque usa fibra de carbono como principal componente estrutural. Deve-se notar que o “P” em CFRP também pode significar “plástico” em vez de “polímero”.
Em geral, os compósitos CFRP utilizam resinas termoendurecíveis como epóxi,poliéster ou éster vinílico. Emboraresinas termoplásticassão usados em compósitos CFRP, “compósitos termoplásticos reforçados com fibra de carbono” geralmente têm sua própria sigla, compósitos CFRTP.
Ao trabalhar com compósitos ou na indústria de compósitos, é importante compreender os termos e siglas. Mais importante ainda, é necessário compreender opropriedades de compósitos FRPe capacidades dos vários reforços, como fibra de carbono.
Propriedades dos Compósitos CFRP
Os materiais compósitos, reforçados com fibra de carbono, são diferentes de outros compósitos FRP que utilizam materiais tradicionais, como fibra de vidro oufibra de aramida. As propriedades dos compósitos CFRP que são vantajosas incluem:
Peso leve:Um tradicionalcompósito reforçado com fibra de vidrousando fibra de vidro contínua com uma fibra de 70% de vidro (peso de vidro/peso total), normalmente terá uma densidade de 0,065 libras por polegada cúbica.
Enquanto isso, um compósito CFRP, com o mesmo peso de 70% de fibra, normalmente pode ter uma densidade de 0,055 libras por polegada cúbica.
Maior Força:Os compósitos de fibra de carbono não são apenas mais leves, mas os compósitos CFRP são muito mais fortes e rígidos por unidade de peso. Isto é verdade quando se comparam compósitos de fibra de carbono com fibra de vidro, mas ainda mais quando comparados com metais.
Por exemplo, uma regra prática decente ao comparar o aço com os compósitos CFRP é que uma estrutura de fibra de carbono de igual resistência muitas vezes pesará 1/5 do peso do aço. Você pode imaginar por que as empresas automotivas estão investigando o uso de fibra de carbono em vez de aço.
Ao comparar os compósitos CFRP com o alumínio, um dos metais mais leves utilizados, uma suposição padrão é que uma estrutura de alumínio de igual resistência provavelmente pesaria 1,5 vezes a da estrutura de fibra de carbono.
É claro que existem muitas variáveis que podem mudar essa comparação. O grau e a qualidade dos materiais podem ser diferentes e, com os compósitos, oprocesso de fabricação, arquitetura de fibra e a qualidade precisam ser levadas em consideração.
Desvantagens dos Compósitos CFRP
Custo:Embora seja um material incrível, há uma razão pela qual a fibra de carbono não é usada em todas as aplicações. No momento, os compósitos CFRP têm custos proibitivos em muitos casos. Dependendo das condições atuais do mercado (oferta e demanda), do tipo de fibra de carbono (aeroespacial vs. grau comercial) e do tamanho do cabo de fibra, o preço da fibra de carbono pode variar drasticamente.
A fibra de carbono bruta, com base no preço por libra, pode ser de 5 a 25 vezes mais cara do que a fibra de vidro. Essa disparidade é ainda maior quando se compara o aço aos compósitos CFRP.
Condutividade:Isto pode ser uma vantagem para os compósitos de fibra de carbono ou uma desvantagem, dependendo da aplicação. A fibra de carbono é extremamente condutora, enquanto a fibra de vidro é isolante. Muitosaplicações usam fibra de vidro, e não pode usar fibra de carbono ou metal, estritamente por causa da condutividade.
Por exemplo, na indústria de serviços públicos, muitos produtos exigem o uso de fibras de vidro. É também uma das razões pelas quais as escadas usam fibra de vidro como trilhos. Se uma escada de fibra de vidro entrar em contato com uma linha de energia, as chances de eletrocussão são muito menores. Este não seria o caso de uma escada CFRP.
Embora o custo dos compósitos CFRP ainda permaneça alto, novos avanços tecnológicos na fabricação continuam a permitir produtos mais econômicos. Esperançosamente, em nossa vida, seremos capazes de ver a fibra de carbono econômica usada em uma ampla gama de aplicações de consumo, industriais e automotivas.
Horário da postagem: 23/10/23