Hace unos años, BMW Group dio un paso revolucionario al construir todo el compartimiento de pasajeros con plástico reforzado con fibra de carbono. Como es habitual, los nuevos métodos de producción también han aportado mucha fibra de carbono reciclada. Cómo utilizar hábilmente la fibra de carbono reciclada, para convertir los residuos en tesoros lee este artículo.

Tejido de fibra de carbono seco en la producción de automóviles La fibra de carbono reciclada se puede utilizar en productos de ingeniería de alto rendimiento. Como protofibras, que pueden transformarse en fibras cortadas mediante un proceso innovador, el material compuesto relleno con esta nueva fibra puede utilizarse para fabricar componentes automotrices ligeros y altamente elásticos.

El peso ligero trae fibra de carbono reciclada

La industria de las aerolíneas a menudo ha sido líder en el uso de componentes livianos. Para vehículos tan costosos, el beneficio inmediato de reducir el peso es un menor consumo de combustible. La industria del automóvil se enfrenta a desafíos similares. Los principales mercados, como Europa, Estados Unidos y China, han establecido objetivos climáticos ambiciosos en un esfuerzo por cumplir con los requisitos reglamentarios para reducir las emisiones de carbono. Por ejemplo, las regulaciones europeas requieren que las emisiones de CO2 de los vehículos de pasajeros se reduzcan a un promedio de 95 g/km para 2020. Como resultado, los fabricantes de automóviles y sus afiliados están invirtiendo dinero para encontrar nuevas formas de reducir el consumo de combustible y adaptar ideas no realizadas a diseños livianos. que se puede producir en masa.

Hace unos años, BMW Group dio un paso revolucionario al construir todo el compartimiento de pasajeros con plástico reforzado con fibra de carbono. Como es habitual, los nuevos métodos de producción también generan una gran cantidad de fibra de carbono reciclada. Estas fibras de carbono recicladas incluyen residuos de fibras secas y residuos húmedos. Inicialmente, los fabricantes de automóviles se concentraron en secar y reciclar la fibra de carbono en telas de la longitud adecuada para su uso en aplicaciones pequeñas. Sin embargo, es posible que la tela restante no cumpla con los requisitos de forma de la pieza nueva. El procesamiento manual ha demostrado ser costoso, requiere mucho tiempo y es propenso a errores humanos. Por lo tanto, se deben encontrar nuevas soluciones.

Uso eficiente de la fibra de carbono para tejer

AKRO-PLASTIC GmbH de Lower Chisen, Alemania, ha encontrado una forma de aumentar el valor añadido de la fibra de carbono reciclada añadiéndola a polímeros fundidos. La fibra de tela se corta en varios pasos, como es la forma tradicional de cortar fibra de carbono, y luego se dosifica por gravedad en una extrusora. La principal dificultad radica en el aglutinante en polvo para tejer telas. Originalmente, estaba destinado a mantener las capas de tejido de fibra de carbono en su lugar, evitando que se separen durante los procesos posteriores. El punto clave de la alimentación es cómo controlar con precisión la temperatura en el proceso de procesamiento. En este caso, la extrusora de doble husillo utilizada (fabricante: FEDDEM GmbH & Co. KG) está equipada con un alimentador lateral de nuevo desarrollo que añade suavemente hasta el 40 % de la fibra de carbono al polímero fundido.

Material compuesto con ventaja de peso

La nueva línea AKRO-PLASTIC de productos reforzados con fibra de carbono, conocida como ICF, presenta alta resistencia y baja densidad a un precio competitivo. Se puede agregar hasta un 40 por ciento de fibra de carbono. La nueva línea de productos tiene como objetivo reducir significativamente el peso de los productos, especialmente el peso de los componentes de carga. El compuesto reforzado con fibra de carbono tiene blindaje eléctrico y excelente conductividad térmica, especialmente adecuado para filtros de carbón activado, soportes de la unidad de control y componentes de la consola central. La comparación de la Tabla 1 muestra que el módulo de tracción del PA6 reforzado con un 15 % de fibra de carbono (AKROMID B3 ICF 15 negro (5026)) es el mismo que el del PA6 reforzado con un 30 % de fibra de vidrio. Un peso específico superior al 12 % es suficiente para que el cliente esté dispuesto a aceptar una reducción del 20 % en la resistencia a la flexión. La rigidez del polímero aumenta hasta un 42 % con el aumento del relleno de fibra, mientras que la resistencia a la flexión a expensas del polímero disminuye solo un 12 %. Pero la ventaja de peso fue significativa, con una pérdida de peso del 22 por ciento.

Perdida de peso con espuma

Combinado con otros métodos de procesamiento, el peso de los componentes se puede reducir aún más. Las dos tecnologías más comunes en el mercado son el moldeo por inyección asistido por agua y asistido por gas (WIT/GIT). El polímero espumado fundido con agentes espumantes puede reducir aún más el peso entre un 6 y un 13 por ciento, según el método utilizado. En la prueba que se muestra en la Tabla 2, se añadió un agente espumante químico al 3,5 % AF-Complex PE 990310TM a una mezcla reforzada con fibra de carbono al 20 % (poliamida + polipropileno) y se aplicó a la matriz de un tirante. La densidad disminuye en más del 13 por ciento, menos que la densidad del agua. A pesar de la pérdida significativa de peso, no hubo reducción en la resistencia a la flexión, con aproximadamente la misma rigidez a la flexión que la poliamida 6 reforzada con fibra de vidrio al 40 %, pero el producto cargado con fibra de vidrio pesaba aproximadamente un 50 % más. Por lo tanto,