El compuesto CFRP es un material ligero y resistente.

2022-08-18 19:12:14

El compuesto CFRP es un material liviano y fuerte que se usa ampliamente en la fabricación de muchos de los productos que usamos en nuestra vida diaria. El material compuesto reforzado con fibra de carbono, denominado material compuesto de fibra de carbono, se refiere a un material compuesto reforzado con fibra que utiliza fibra de carbono como componente estructural principal. Cabe señalar que "P" en compuestos CFRP no solo puede representar "polímero", sino también "plástico".

En general, las resinas termoendurecibles como epoxi, poliéster o viniléster se utilizan a menudo en compuestos de CFRP. Aunque las resinas termoplásticas también se utilizan en compuestos CFRP, los "compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono" a menudo se denominan compuestos CFRTP, que significa el acrónimo del nombre en inglés Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Composites.

Cuando trabajamos con materiales compuestos, es importante comprender los términos y abreviaturas específicos de un material. Sin embargo, lo más importante es que se deben comprender las propiedades de los compuestos de FRP y sus diversos refuerzos, como las fibras de carbono.

Propiedades de los compuestos de fibra de carbono Los compuestos reforzados con fibra de carbono son diferentes de otros compuestos de FRP que utilizan fibras tradicionales como las fibras de vidrio o las fibras de aramida. Las excelentes propiedades de los compuestos CFRP incluyen: Peso ligero: compuestos tradicionales reforzados con fibra de vidrio Las fibras de vidrio continuas se utilizan en un 70 % (peso de vidrio/peso total) y normalmente tienen una densidad de 0,065 libras por pulgada cúbica.

Alta resistencia: aunque los compuestos de CFRP son livianos, los compuestos de CFRP tienen una mayor resistencia y mayor rigidez por unidad de peso que los compuestos de fibra de vidrio. En comparación con los materiales metálicos, esta ventaja es aún más destacada.

Por ejemplo, la experiencia nos dice que el material CFRP es solo 1/5 del peso del acero en condiciones de resistencia iguales en comparación con el acero. Es concebible por qué todos los fabricantes de automóviles están investigando el uso de fibra de carbono en lugar de acero para mejorar el rendimiento de sus productos.

Cuando los compuestos de CFRP se comparan con el aluminio, uno de los metales más livianos, la suposición básica es que el aluminio de igual resistencia pesa aproximadamente 1,5 veces más que un cuerpo de fibra de carbono.

Por supuesto, hay muchas otras variables en el experimento que pueden afectar los resultados de la comparación. Por ejemplo, el grado y la calidad de los materiales son diferentes, y también se debe considerar el proceso de composición, el proceso de producción, la estructura de la fibra y la calidad.

Desventajas de los compuestos de fibra de carbono Alto costo: a pesar de las excelentes propiedades de los compuestos CFRP, ¿por qué la fibra de carbono no se usa ampliamente en la producción de productos? Actualmente, el costo de producción de los compuestos CFRP es prohibitivo. Dependiendo de la situación actual del mercado (oferta y demanda), el tipo de fibra de carbono (grado aeroespacial versus comercial), el tamaño del paquete de fibra y el precio de la fibra también son muy diferentes.

El precio por libra de materia prima de fibra de carbono puede oscilar entre 5 y 25 veces el precio de la fibra de vidrio. En comparación con el acero, el alto costo de los materiales CFRP es aún más prominente.

Conductividad eléctrica: esto puede ser tanto una ventaja para los compuestos de fibra de carbono como un inconveniente en las aplicaciones prácticas. La fibra de carbono es extremadamente conductora, mientras que la fibra de vidrio es aislante.