Quelle est la perte de résistance due au délaminage des fibres de carbone ?

Fibre de carboneLes matériaux composites sont réputés pour leur rapport résistance/poids élevé et sont largement utilisés dans diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale et les équipements sportifs. Cependant, l'un des principaux défis liés à l'utilisation de ces matériaux estdélamination— une séparation entre les couches au sein de la structure composite. Comprendre les causes, les effets et les mesures préventives du délaminage est essentiel pour garantir la performance et la longévité des composants en fibre de carbone.

Délamination dans la fibre de carboneLe décollement des composites peut être dû à plusieurs facteurs, notamment des défauts de fabrication, des dommages causés par des chocs, l'exposition à des facteurs environnementaux et des incompatibilités de matériaux. Des défauts de fabrication tels qu'une application de résine inadéquate, un durcissement insuffisant ou un mauvais alignement des fibres peuvent créer des interfaces fragiles entre les couches, entraînant un décollement. Les chocs, comme les collisions ou les chutes, peuvent également amorcer un décollement en provoquant des dommages localisés. Les facteurs environnementaux, tels que l'humidité, les variations de température et l'exposition à des produits chimiques, peuvent dégrader la matrice de résine, affaiblissant la liaison entre les couches et favorisant le décollement. De plus, l'utilisation de matériaux incompatibles ou de techniques de collage inappropriées peut accroître le risque de décollement.

La présence de délaminage compromet significativement les propriétés mécaniques des composites à fibres de carbone. Des études ont montré que le délaminage peut entraîner une réduction de la résistance à la compression et de la rigidité. Par exemple, une étude sur des composites époxy renforcés de fibres de carbone unidirectionnelles a révélé que les zones de délaminage supérieures à 60 mm² entraînaient une diminution de la résistance à la compression et du module d'Young. Plus précisément, pour chaque augmentation de 40 mm² de la surface de délaminage, le module d'Young et la résistance à la compression diminuaient respectivement d'environ 4,85 % et 5,12 %.

La prévention du délaminage repose sur plusieurs stratégies clés :

• Processus de fabrication optimisés: Assurez une préparation minutieuse de la surface, une application uniforme de la résine, une pression adéquate pendant le durcissement et des conditions de durcissement contrôlées afin de favoriser de fortes liaisons interlamellaires.

• Sélection des matériauxChoisissez des résines et des fibres compatibles et de haute qualité, et envisagez l'utilisation de matériaux pré-imprégnés pour une liaison homogène.

• Optimisation de la conceptionÉvitez les angles vifs et les transitions abruptes, et orientez stratégiquement les fibres pour supporter les charges prévues, réduisant ainsi les concentrations de contraintes pouvant entraîner un délaminage.

• Contrôle qualité après fabricationMettre en œuvre des méthodes de contrôle non destructif telles que les ultrasons, les rayons X ou la thermographie pour détecter les vides ou les points faibles susceptibles d'entraîner un délaminage.

En comprenant les causes et les effets du délaminage et en mettant en œuvre des mesures préventives, les fabricants peuvent améliorer la durabilité et les performances des composants en fibre de carbone.

Carbone suprêmese spécialise dans la production de haute qualitéproduits en fibre de carboneGrâce à des techniques de fabrication avancées minimisant les risques de délamination, leur engagement en matière de contrôle qualité et de sélection des matériaux garantit la fiabilité et la longévité de leurs composants.

Pour plus d'informations sur le délaminage et son impact sur les produits en fibre de carbone, visitez le site de Supreem Carbon (https://www.supreemcarbon.com/delaminated-carbon-fiber-impact.html).