Carcasa de plástico de fibra de carbono
La fibra de carbono, como todos oímos tan a menudo, es un material de alto rendimiento con las características inherentes del carbono duro y las características de procesamiento de las fibras textiles blandas, y se conoce como el rey de los materiales.
Suele utilizarse como material de alta gama en aviones, cohetes y vehículos blindados. La fibra de carbono se utilizó por primera vez en automóviles en los coches de Fórmula 1. Ahora también se utiliza en coches civiles, pintados de negro con un componente de fibra de carbono deliberadamente negro, que es un placer conducir.
¿Cómo la naturaleza ultraligera y blanda del material de fibra lo convierte en un componente de automoción resistente? ¿Cómo puede reducirse el elevado precio de la fibra de carbono cuando se utiliza en automóviles?
La mejor tecnología de fibra de carbono está disponible en Japón y EE UU. Japón es el mayor productor de fibra de carbono del siglo, con la mitad de la capacidad mundial de producción de fibra de carbono.
Edison inventó la fibra de carbono en 1880, sí, el mismo Edison que inventó la bombilla. La fibra de carbono se descubrió al experimentar con filamentos y, tras más de 100 años de desarrollo, BMW utilizó la fibra de carbono en el i3 y el i8 en 2010, abriendo la aplicación de la fibra de carbono en los coches.
Los compuestos de fibra de carbono están formados por fibras de carbono como material de refuerzo y resina como material de base.
La fibra de carbono se utiliza en bastidores de coches, asientos, capós, ejes de transmisión, retrovisores, etc. La fibra de carbono para coches tiene varias ventajas.
Ligereza: los actuales coches eléctricos muy calientes, debido a la tecnología de baterías limitada por la corta autonomía de su desarrollo se ha convertido en un cuello de botella, sólo se puede resolver desde la estructura de la carrocería y la sustitución de materiales. Los compuestos de fibra de carbono son 1/2 más ligeros que el acero y 1/3 más ligeros que el aluminio, siendo su repercusión más directa una mayor autonomía y eficiencia energética.
Confort: Las propiedades de suavidad y resistencia a la tracción de la fibra de carbono mejorarán el control del ruido y las vibraciones del coche, lo que mejorará notablemente su confort.
Fiabilidad: La fibra de carbono tiene una mayor resistencia a la fatiga y una buena absorción de energía en caso de choque, lo que reduce el peso del vehículo al tiempo que conserva la resistencia y la seguridad, reduciendo el factor de riesgo para la seguridad que conlleva el aligeramiento.
Mayor vida útil: Algunos accesorios de los coches requieren resistencia a la corrosión y están sometidos a altas temperaturas, bajas temperaturas y humo, y las piezas metálicas ordinarias no pueden garantizar su vida útil en diferentes entornos. La ausencia de problemas de corrosión y óxido con la fibra de carbono aumenta la vida útil de los componentes de automoción.
El proceso de fabricación de la fibra de carbono
Trefilado: se calienta la materia prima y se obtiene el material de refuerzo.
Material de refuerzo para bobinado y conformado, principalmente diversos hilos de fibra: por ejemplo, hilo de fibra de vidrio sin álcali, hilo de fibra de vidrio con álcali medio, hilo de fibra de carbono, hilo de fibra de vidrio de alta resistencia, hilo de fibra de aramida y fieltros de superficie. Matriz de resina y diversas cargas. Extruidas para formar filamentos en forma de gel, las fibras de plástico están compuestas por miles de filamentos finos contados.
Estabilización: la oxidación por calentamiento a 400°C convierte la macromolécula termoplástica en una estructura resistente al calor. Esto hace que no se funda ni se inflame a altas temperaturas, manteniendo la forma de la fibra y el calor en un estado estable de carbonización. El calentamiento a 1.000-2.000 grados expulsa los átomos que no son de carbono, que se ennegrecen con la oxidación a alta temperatura y se unen a las fibras mediante carbonización en un horno de carbonización.