Come vengono fatti il carbonio tessuto e forgiato
Oggi le fibre di carbonio sono un materiale importante in molti settori, dall'aviazione all'industria automobilistica e del motorsport. Due delle forme più popolari di carbonio sono il carbonio intrecciato e il carbonio forgiato. Sebbene entrambi contengano fibre di carbonio, i metodi di produzione e il risultato finale differiscono considerevolmente. In questo blog spieghiamo come vengono fatti questi due tipi di carbonio e quali sono le differenze più importanti.
Cos'è il carbonio tessuto?
Il carbonio intrecciato è una delle forme più comuni di materiali compositi di carbonio. È realizzato con le fibre di carbonio in uno schema specifico, di solito in uno schema "twill" o "tessitura semplice", creando un materiale simile al tessuto. Questo processo di tessitura offre sia forza che flessibilità, che rende il carbonio intrecciato ideale per le applicazioni in cui si desidera una robusta e leggera piegabilità, come in aviazione, sport motoristico e cornici per biciclette di fascia alta.
Il processo di produzione di carbonio intrecciato:
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Produzione di fibre: Il processo inizia con la creazione dei materiali di base: le fibre di carbonio stesse. Queste fibre sono generalmente prodotte dal poliacrilonitrile (PAN), che viene convertito in carbonio attraverso un processo di riscaldamento e combustione. Il risultato finale è lungo e sottili fili di carbonio.
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Tessere: Le fibre di carbonio vengono quindi posizionate in un telaio, per cui le fibre vengono intessute in uno schema specifico. La tessitura può essere eseguita in diversi schemi, come una trama semplice (linee rette) o una trama in twill (linee diagonali). Il modello scelto influenza le proprietà del prodotto finale, come la forza, la flessibilità e l'estetica.
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Infusione o laminazione: Il carbonio tessuto è generalmente impregnato di una resina epossidica, che penetra attraverso il materiale e lo rende difficile. Questo può essere fatto tramite un processo di vacuoumfusione o impregnando il materiale e quindi indurimento in un forno. Questo legame in resina garantisce l'integrità strutturale del prodotto finale.
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Formazione: Il carbonio tessuto indurito viene quindi portato nella forma desiderata. Questo può essere fatto posizionandolo in uno stampo e facendolo indagare sotto pressione e calore, un processo noto come autoclave.
Cos'è il carbonio forgiato?
Il carbonio forgiato, sebbene si basi anche su fibre di carbonio, ha un processo di produzione completamente diverso e si traduce in un diverso tipo di materiale. Spesso ha un aspetto più strutturato e robusto rispetto al carbonio tessuto e offre vari benefici, come una maggiore resistenza all'impatto e pesi più chiari in alcune applicazioni.
Il processo di produzione di carbonio forgiato:
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Mescola le fibre di carbonio e la resina: Invece di tessere lunghe fibre di carbonio, le fibre di carbonio corte vengono miscelate con una resina liquida. Questa miscela forma una sorta di pasta, che viene poi versata in uno stampo.
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Macinatura e premi: La miscela di fibre di carbonio corte e resina viene quindi posizionata in uno stampo e premuta ad alta pressione. Ciò garantisce che le fibre si diffondano per tutta la massa e il materiale assumi la sua forma finale. Il processo viene spesso condotto ad alte temperature, in modo che la resina possa indurirsi bene.
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Indurimento e finitura: Dopo aver completato la formazione del carbonio forgiato, il materiale viene rimosso dallo stampo e curvo ulteriormente. Questo può essere fatto posizionandolo in un forno o per mezzo di un'altra tecnica di riscaldamento. Dopo la cura, il prodotto è finito levigando e lucidandolo, il che garantisce la caratteristica consistenza della superficie.
Confronto: carbonio intrecciato vs. Carbonio forgiato
Entrambi i tipi di carbonio hanno i propri benefici, a seconda dell'applicazione prevista.
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Carbonio tessuto Offre un'eccellente resistenza e flessibilità e la struttura della trama lo rende una scelta ideale per le applicazioni in cui l'estetica svolge un ruolo importante. Tuttavia, è più vulnerabile all'impatto e può rompersi se viene in contatto con oggetti nitidi o un impatto elevato.
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Carbonio forgiato È più robusto e offre una maggiore resistenza alla rottura in caso di impatto, perché le fibre di carbonio corte sono orientate in diverse direzioni. Tuttavia, è spesso meno esteticamente attraente del carbonio tessuto a causa della struttura allentata delle fibre. È spesso utilizzato in parti in cui sono essenziali la sostenibilità e la resistenza all'impatto, ad esempio nelle parti di auto o motorsport.
Applicazioni di carbonio tessuto e forgiato
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Carbonio tessuto è ampiamente utilizzato nei prodotti di consumo di fascia alta, come auto sportive, biciclette e dispositivi elettronici. Può anche essere trovato nel settore dell'aria e dello spazio, dove il peso e la resistenza sono cruciali.
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Carbonio forgiato viene spesso utilizzato nel settore automobilistico, dove alte prestazioni e forza sono essenziali in circostanze diverse. Sta anche diventando sempre più popolare nella produzione di prodotti sportivi e di lusso, come orologi, strumenti e accessori.
Conclusione
Il carbonio intrecciato e forgiato sono entrambi materiali eccezionalmente forti, ma il processo di produzione e le proprietà finali differiscono considerevolmente. Il carbonio intrecciato offre un'eccellente resistenza e flessibilità, mentre il carbonio forgiato è più robusto e più resistente all'impatto. Entrambi i materiali si fanno strada in diversi settori, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione. Sia che tu stia cercando finezza estetica o massima forza, la scelta tra carbonio tessuto e forgiato dipenderà dai requisiti specifici del progetto.