Sep 18, 2024 Deixa un missatge

Fibra de carboni: una història d'un material modern

What is the current status of carbon fiber processing technology?

El que es coneix comunament com a "fibra de carboni" en realitat, polímer reforçat amb fibra de carboni (CFRP), un material compost que normalment es compon d'una làmina impregnada d'epoxi de tela teixida de filaments de carboni que es posa en capes, es forma en un motlle i després es cura en un forn en condicions de buit. Els components fets amb el material que resulta d'aquest procés són extremadament lleugers i increïblement rígids amb una excel·lent relació resistència-pes.

 

Les fibres individuals de la fibra de carboni moderna es componen principalment de subproductes del petroli, amb el desenvolupament de fibres de carboni cristal·lines pures com el material va madurar i es va industrialitzar més tard. Sintetitzat per primera vegada a finals del 19thi principis del 20thsegles, inclòs per Thomas Edison per utilitzar-los com a filaments lleugers, aquests primers intents no van tenir èxit ja que eren de poca puresa. No va ser fins a principis dels anys 60 quan els químics japonesos i nord-americans van ser capaços de produir fibres de la puresa adequada per ser utilitzades com a reforç en composites.

Després d'una inversió substancial per part del Royal Aircraft Establishment, una part del Ministeri de Defensa britànic, els primers components de compostos de carboni produïts industrialment van arribar amb la integració d'un conjunt de ventilador de compressor de compost de carboni al Rolls-Royce Conway i RB-211 motors a reacció a finals dels anys 60. Durant la dècada de 1970, el material va madurar encara més amb millores en la qualitat dels filaments i adhesius, i a principis de la dècada de 1980 els esports de motor es van convertir en un altre banc de proves per a materials compostos de carboni.

 

El motor a reacció Rolls Royce Conway va ser dissenyat per a l'avió de línia Vickers VC-10

Presentat per al campionat de Fórmula 1 de 1981, el McLaren MP4/1 va ser un cotxe de carreres primerenc amb un xassís totalment compost de carboni. De manera semblant a la naturalesa d'alt rendiment de l'aeroespacial, els esports de motor es van beneficiar dels compostos en permetre la reducció de pes sense sacrificar la força i la rigidesa, assegurant a McLaren un avantatge competitiu i, abans de molt de temps, els compostos de carboni eren prevalents en totes les formes de carreres.

 

A la dècada de 1990, la producció de peces compostes de carboni encara més grans es va fer possible, ajudant a reduir el pes del nou avió de línia de Boeing, el 777. El 777 va ser fonamental per introduir grans peces compostes a l'aeroespacial, ja que l'avió tenia un 9% de compostos de carboni en pes. s'utilitza en el fuselatge posterior, la carena del motor, les superfícies de control i les bigues del terra. A més d'estalviar pes, aquests nous components compostos eren resistents a la corrosió i a la fatiga, cosa que va ajudar a estalviar en manteniment respecte a l'antic alumini estàndard de la indústria.

 

El 2007, Boeing va presentar el revolucionari 787 Dreamliner que va veure un augment massiu de l'ús de compostos, ara fins al 50% en pes. A causa de la capacitat de Boeing per produir grans peces compostes de carboni, el fuselatge del 787 es compon de tres grans seccions d'una sola instal·lació que després s'acoblen durant el muntatge. A més, les ales del 787 es componen principalment de compostos de carboni, amb la ductilitat dels materials que donen a la flexió de l'ala icònica de l'avió.

Enviar la consulta

whatsapp

Telèfon

Correu electrònic

Investigació