¿Qué es el tejido de fibra de carbono?

La fibra de carbono es la columna vertebral de los compuestos ligeros. Entender qué tipo de tela de fibra de carbono se requiere conociendo el proceso de fabricación y la terminología de la industria de los compuestos. A continuación, encontrará información sobre los tejidos de fibra de carbono y lo que significan los diferentes códigos de producto y estilos.

 

Resistencia de la fibra de carbono

Hay que entender que no todas las fibras de carbono son iguales. Cuando el carbono se fabrica en fibras, se introducen aditivos y elementos especiales para aumentar las propiedades de resistencia. La principal propiedad de resistencia sobre la que se juzga la fibra de carbono es el módulo.

El carbono se fabrica en diminutas fibras a través del proceso PAN o Pitch. El carbono se fabrica en paquetes de miles de filamentos diminutos y se enrolla en un rollo o bobina. Hay tres categorías principales de fibra de carbono en bruto:

  • Fibra de carbono de alto módulo (grado aeroespacial)
  • Módulo intermedio de fibra de carbono
  • Módulo estándar de fibra de carbono (grado comercial)

 

Aunque podríamos entrar en contacto con fibra de carbono de grado aeroespacial en un avión, como el nuevo 787 Dreamliner, o verlo en un coche de Fórmula 1 en la televisión; la mayoría de nosotros probablemente entraremos en contacto con fibra de carbono de grado comercial con más frecuencia.

 

Los usos comunes de la fibra de carbono de calidad comercial incluyen:

 

  • Artículos deportivos
  • Capotas y piezas de recambio
  • Accesorios, como fundas para iPhone

 

Cada fabricante de fibras de carbono en bruto tiene su propia nomenclatura del grado. Por ejemplo, Toray Carbon Fiber llama a su grado comercial "T300", mientras que el grado comercial de Hexcel se llama "AS4".

Espesor de la fibra de carbono

Como se mencionó anteriormente, la fibra de carbono en bruto se fabrica en filamentos diminutos (alrededor de 7 micrones), estos filamentos se agrupan en mechas que se enrollan en bobinas. Los carretes de fibra se utilizan más tarde directamente en procesos como la pultrusión o el bobinado de filamentos, o pueden ser tejidos en telas.

 

Estos cables de fibra de carbono se componen de miles de filamentos y casi siempre son una cantidad estándar. Estos son:

 

  • c (1k fibra de carbono)
  • 000 filamentos (fibra de carbono 3k)
  • 000 filamentos (fibra de carbono 6k)
  • 000 filamentos (fibra de carbono 12k)

 

Por eso, si oyes a un profesional de la industria hablar de la fibra de carbono, podría decir: "Estoy usando un tejido de tejido liso 3k T300". Bueno, ahora sabrás que están usando una tela de fibra de carbono que está tejida con fibra CF de módulo estándar de Toray, y que está usando fibra que tiene 3.000 filamentos por hebra.

No hace falta decir entonces que el grosor de una vagueta de fibra de carbono de 12k será el doble que el de una de 6k, cuatro veces más que el de una de 3k, etc. Debido a la eficiencia en la fabricación, una mecha más gruesa con más filamentos, como una hebra de 12 mil, es generalmente menos costosa por libra que una hebra de 3 milímetros de módulo igual.

 

Tejido de fibra de carbono

Los carretes de fibra de carbono se llevan a un telar, donde las fibras se tejen en telas. Los dos tipos de tejido más comunes son el "tejido liso" y el "twill". El tejido liso es un patrón equilibrado de tablero de ajedrez, en el que cada hebra pasa por encima y por debajo de cada hebra en la dirección opuesta. Mientras que un tejido de sarga parece una cesta de mimbre. Aquí, cada hebra pasa por encima de una hebra opuesta y luego por debajo de dos.

 

Tanto los tejidos de sarga como los lisos tienen la misma cantidad de fibra de carbono en cada dirección, y su resistencia será muy similar. La diferencia es principalmente una apariencia estética.

Cada empresa que teje tejidos de fibra de carbono tendrá su propia terminología. Por ejemplo, una trama plana de 3k de Hexcel se llama "HexForce 282", y comúnmente se llama "282" (dos ochenta y dos) para abreviar. Esta tela tiene 12 filamentos de fibra de carbono de 3k por pulgada, en cada dirección.

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