Como fazer peças de fibra de carbono | Guia de Especialistas da Suprema Carbon

Como são feitas peças de fibra de carbono?

Peças de fibra de carbonosão amplamente utilizados em aplicações aeroespaciais, automotivas, de equipamentos esportivos e industriais devido à sua excelente relação resistência-peso e durabilidade. A fabricação dessas peças envolve diversas técnicas, desde a seleção do material até a cura. Os principais métodos da indústria incluem laminação manual, moldagem por transferência de resina e cura em autoclave. Compreender esses métodos e fatores como custos, materiais e controle de qualidade ajudará os compradores a tomar decisões informadas.

1. Quais materiais são usados ​​na fabricação de peças de fibra de carbono?

Os materiais primários incluemfibra de carbonoTecido (tecido ou unidirecional) e matrizes de resina, como epóxi, vinil éster ou poliéster. A resina epóxi é preferida para peças de alto desempenho devido à excelente adesão e propriedades mecânicas. Fibra de carbono epré-impregnado(pré-impregnados com resina) também são comuns.

2. Quais são os processos comuns de fabricação?

Os métodos típicos incluem:

• Hand Lay-Up:Camadas de tecido de fibra de carbono são colocadas manualmente em um molde, saturadas com resina e, em seguida, curadas. Isso é econômico, mas exige muita mão de obra.
• Moldagem por Transferência de Resina (RTM):As fibras são colocadas no molde e então a resina é injetada sob pressão, oferecendo repetibilidade e boas propriedades mecânicas.
• Cura em autoclave:Os materiais pré-impregnados são ensacados a vácuo e curados em autoclave, proporcionando a mais alta qualidade com forte ligação de fibra e resina.

3. Quanto tempo leva para fabricar peças de fibra de carbono?

Os tempos de ciclo variam significativamente de acordo com os métodos. A cura manual pode levar de 8 a 24 horas em temperatura ambiente. A cura em autoclave normalmente dura de 2 a 4 horas em temperaturas elevadas (~120-180 °C) sob pressão, permitindo uma produção mais rápida de peças de nível aeroespacial. Os processos de RTM podem ser concluídos em menos de uma hora, desde que as configurações sejam otimizadas.

4. Quais são os fatores de custo na fabricação de peças de fibra de carbono?

Material de fibra de carbonoOs custos variam de US$ 10 a US$ 30 por libra, dependendo do grau e da trama. A resina epóxi adiciona US$ 5 a US$ 15 por libra. A intensidade da mão de obra, o volume de produção e a complexidade das ferramentas também influenciam os custos. Pré-impregnados de alta qualidade podem custar de US$ 50 a US$ 70 por metro quadrado. A cura em autoclave exige investimentos caros em equipamentos, aumentando os custos fixos.

5. Como é feito o controle de qualidade na fabricação de fibra de carbono?

O controle de qualidade inclui inspeção visual, ultrassom para detecção de defeitos internos e testes de adesão. As propriedades mecânicas são testadas de acordo com as normas ASTM. O ensacamento a vácuo e o controle de umidade são essenciais para evitar vazios. Para peças aeroespaciais e automotivas, processos rigorosos de certificação e rastreabilidade são obrigatórios.

Conclusão:Para profissionais de compras e fabricantes do setor de fibra de carbono, compreender as propriedades dos materiais, os processos de fabricação, os tempos de ciclo, os custos e os métodos de garantia de qualidade é essencial para otimizar a produção e atender aos requisitos de uso final. Manter-se atualizado sobre as melhores práticas do setor e os avanços tecnológicos proporciona uma vantagem competitiva.