El compuesto de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP, por sus siglas en inglés) es un material liviano y fuerte que se puede usar para fabricar una amplia gama de productos que se usan en la vida cotidiana. Es un término utilizado para describir compuestos reforzados con fibra con fibra de carbono como componente estructural principal. Tenga en cuenta que la "P" en CFRP también puede significar "plástico" en lugar de "polímero".

Por lo general, los compuestos de CFRP utilizan resinas termoendurecibles como epoxi, poliéster o ésteres de vinilo. A pesar del uso de resinas termoplásticas en compuestos CFRP, los "compuestos termoplásticos reforzados con fibra de carbono" a menudo usan su propio acrónimo, compuestos CFRTP.

Conocer la terminología y los acrónimos es importante cuando se trabaja con compuestos o en la industria de los compuestos. Más importante aún, es necesario comprender las propiedades de los compuestos de FRP y varios materiales de refuerzo como la fibra de carbono.

Propiedades de los compuestos CFRP

Los composites reforzados con fibra de carbono son diferentes a otros composites FRP que utilizan materiales tradicionales como la fibra de vidrio o la fibra de arylon. Las ventajas de los compuestos CFRP incluyen:

Peso ligero: los compuestos convencionales reforzados con fibra de vidrio que usan fibra de vidrio continua y 70 % de fibra de vidrio (peso de vidrio/peso bruto) suelen tener una densidad de 0,065 lb/pulgada cúbica. Un compuesto de CFRP con el mismo peso de fibra del 70 % podría tener una densidad de 0,055 lb/pulgada cúbica.

Mayor resistencia: los compuestos de fibra de carbono no solo pesan menos, sino que los compuestos de CFRP son más fuertes y rígidos por unidad de peso. Esto es cierto cuando se comparan compuestos de fibra de carbono con fibras de vidrio, y más aún cuando se comparan metales.

Por ejemplo, al comparar el acero con los compuestos de CFRP, una buena regla general es que una estructura de fibra de carbono de la misma resistencia normalmente pesa 1/5 del acero. Puede imaginarse por qué las compañías automotrices están considerando usar fibra de carbono en lugar de acero.

Cuando se comparan los compuestos de CFRP con el aluminio (uno de los metales más ligeros utilizados), la suposición estándar es que una estructura de aluminio de la misma resistencia podría pesar 1,5 veces más que una estructura de fibra de carbono.

Por supuesto, hay muchas variables que pueden cambiar esta comparación. Los grados y las calidades de los materiales pueden variar y, en el caso de los compuestos, es necesario tener en cuenta el proceso de fabricación, la estructura de la fibra y la calidad.

Desventajas de los compuestos CFRP

Costo: por sorprendente que sea el material, hay una razón por la cual la fibra de carbono no se puede usar en todas las situaciones. Actualmente, el costo de los compuestos CFRP es demasiado alto en muchos casos. Según las condiciones actuales del mercado (oferta y demanda), el tipo de fibra de carbono (grado aeroespacial versus grado comercial) y el tamaño del paquete, los precios de la fibra de carbono pueden variar significativamente.

Por libra, la fibra de carbono puede costar entre cinco y 25 veces más que la fibra de vidrio. La diferencia es aún mayor cuando se compara acero con compuestos CFRP.

Conductividad eléctrica: esto puede ser una ventaja o una desventaja para los compuestos de fibra de carbono, según la aplicación. La fibra de carbono es extremadamente conductora, mientras que la fibra de vidrio es aislante. Muchas aplicaciones utilizan fibra de vidrio en lugar de fibra de carbono o metal, estrictamente debido a la conductividad eléctrica.

Por ejemplo, en la industria de servicios públicos, muchos productos requieren el uso de fibra de vidrio. Esta es una de las razones por las que la escalera utiliza fibra de vidrio como riel de escalera. La posibilidad de descarga eléctrica es mucho menor si la escalera de fibra de vidrio entra en contacto con el cable de alimentación. La situación con las escaleras de CFRP es diferente.

Aunque el costo de los compuestos CFRP sigue siendo alto, los nuevos avances tecnológicos en la fabricación continúan brindando productos más rentables. Con suerte, dentro de nuestras vidas, veremos fibra de carbono rentable ampliamente utilizada en aplicaciones de consumo, industriales y automotrices.

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Xiamen LFT composite plastic Co., Ltd. es una empresa de marca que se enfoca en LFT y LFRT. Serie de fibra de vidrio larga (LGF) y Serie de fibra de carbono larga (LCF). El termoplástico LFT de la compañía se puede usar para moldeo por inyección y extrusión LFT-G, y también se puede usar para moldeo LFT-D. Se puede producir de acuerdo con los requisitos del cliente: 5 ~ 25 mm de longitud. Los termoplásticos reforzados con infiltración continua de fibra larga de la compañía han pasado la certificación del sistema ISO9001 y 16949, y los productos han obtenido muchas marcas comerciales y patentes nacionales.