— As incríveis capacidades dos polímeros reforçados com fibra de carbono.
Fibra de carbonoOs Compósitos de Polímeros Reforçados (CFRP) são materiais leves e fortes usados na fabricação de inúmeros produtos usados em nossa vida diária.É um termo usado para descrever uma fibra reforçadamaterial compostoque usa fibra de carbono como componente estrutural primário.Deve-se notar que o “P” em CFRP também pode significar “plástico” em vez de “polímero”.
Em geral, os compósitos CFRP usam resinas termoendurecíveis como epóxi,poliéster ou éster vinílico.Emboraresinas termoplásticassão usados em Compósitos CFRP, “Compósitos Termoplásticos Reforçados com Fibra de Carbono” muitas vezes usam seu próprio acrônimo, compósitos CFRTP.
Ao trabalhar com compósitos ou na indústria de compósitos, é importante entender os termos e as siglas.Mais importante ainda, é necessário compreender opropriedades de compósitos FRPe capacidades dos vários reforços, como fibra de carbono.
Propriedades de Compósitos CFRP
Os materiais compostos, reforçados com fibra de carbono, são diferentes de outros compósitos FRP que usam materiais tradicionais, como fibra de vidro oufibra de aramida.As propriedades dos compósitos de 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 do vidro / peso total), geralmente terá uma densidade de 0,065 libras por polegada cúbica.
Enquanto isso, um compósito CFRP, com o mesmo peso de fibra de 70%, pode normalmente ter uma densidade de 0,055 libras por polegada cúbica.
Força Aumentada:Os compósitos de fibra de carbono não são apenas mais leves, mas os compósitos de CFRP são muito mais fortes e rígidos por unidade de peso.Isso é verdade quando comparamos compósitos de fibra de carbono com fibra de vidro, mas ainda mais quando comparados com metais.
Por exemplo, uma regra prática decente ao comparar aço com compósitos CFRP é que uma estrutura de fibra de carbono de igual resistência geralmente pesa 1/5 do aço.Você pode imaginar por que as empresas automotivas estão investigando o uso de fibra de carbono em vez de aço.
Ao comparar compósitos de CFRP com alumínio, um dos metais mais leves usados, uma suposição padrão é que uma estrutura de alumínio de igual resistência provavelmente pesaria 1,5 vezes a estrutura de fibra de carbono.
Claro que existem muitas variáveis que podem alterar essa comparação.O grau e a qualidade dos materiais podem ser diferentes e, com os compósitos, oprocesso de manufatura, a arquitetura da 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 custo proibitivo em muitos casos.Dependendo das condições atuais do mercado (oferta e demanda), o tipo de fibra de carbono (classe aeroespacial x comercial) e o tamanho da 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 que a fibra de vidro.Essa disparidade é ainda maior quando se compara o aço com os compósitos de CFRP.
Condutividade:Isso 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 são obrigados a usar 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 com uma escada CFRP.
Embora o custo dos compósitos CFRP ainda permaneça alto, novos avanços tecnológicos na fabricação continuam permitindo produtos mais econômicos.Esperançosamente, em nossa vida, poderemos ver fibra de carbono econômica usada em uma ampla gama de aplicações de consumo, industriais e automotivas.
Hora da postagem: 10-02-23