Fibra de carbono

Universidad de Sonora
Ingeniería en Mecatrónica
Manufactura Avanzada


Fibra de Carbono

Durante la década de los 70’s, el trabajo experimental para encontrar materias primas alternativas permitió la introducción de las fibras de carbón hechas a partir del procesamiento de la brea de petróleo. Estas fibras contenían alrededor de 85% de carbono y tenía una excelente resistencia limitada ala compresión y no eran ampliamente aceptadas. Su utilización comienza en Inglaterra en la fabricación de aviones, satélites y barcos del Ministerio de Defensa.
La fibra de carbono es, gracias a sus extraordinarias propiedades, más fuerte que el acero, más ligero que el aluminio y tan rígido como el titanio.

¿Qué es la fibra de carbono?

La fibra de carbono es un producto de ingeniería,especialmente desarrollado en el campo de los materiales compuestos. Se trata de un material de alta calidad con baja densidad, gran durabilidad y resistencia. Presenta una morfología fibrosa en forma de filamentos con un contenido mínimo en carbono del 92% en peso.
La fibra de carbono por sí sola no tiene utilidad; necesita de otros materiales como las resinas y endurecedores o catalizadores paraformar un material compuesto, denominado “CFRP” (Plástico Reforzado con Fibra de Carbono).

Características
Las principales propiedades que caracterizan a las piezas fabricadas con fibra de carbono son:
Alta resistencia mecánica.
Peso ligero.
Excelente tenacidad.
Resistencia a la corrosión y al envejecimiento.
Buenas propiedades antiestáticas.
Alta resistencia al impacto.
Muy buenaspropiedades dieléctricas.
Alta resistencia a los ácidos, alcalinos y algunos disolventes.
Alto módulo de elasticidad.
Baja densidad.
Buena propiedad ignifuga
Resistencia a la fatiga.
Gran flexibilidad, etc.
Estas propiedades hacen que la fibra de carbono se convierta en un material con aplicaciones en todos los sectores industriales.
El futuro de la fibra de carbono
El futuro de la fibra decarbono es muy brillante, con un gran potencial en diversas industrias. Entre ellas:
Energía alterna: turbinas de viento, almacenaje y transporte de gas natural comprimido, pilas de combustible.
Vehículos de bajo consumo de combustible: se utilizan actualmente en pequeñas producciones de automóviles de alto rendimiento pero impulsando a la gran producción de series de autos.
Construcción einfraestructura: concreto ligero prefabricado, protección a temblores de la tierra.
Exploración petrolífera: plataformas de perforación profunda, flotabilidad, tubos de perforación, entre otros.
Fibra de Carbono en Automóviles

La cuna de la fibra de carbono en el automóvil ha sido la Fórmula 1 para, paulatinamente, incorporarse al resto de los vehículos, llegando no solamente a los deportivos sinotambién a todos los modelos de las diferentes gamas, vehículos industriales, motocicletas y bicicletas.
El objetivo principal al utilizar este material es conseguir vehículos que pesen un 40 por ciento menos.
El uso de materiales en todo el vehículo le aporta una gran ligereza que le ayuda a mejorar la autonomía, las prestaciones finales y la resistencia.
La fibra de carbono empieza adesplegarse y todos los fabricantes de automóviles la están incorporando en alguno de sus modelos.
El sector de las motocicletas no se queda atrás y también aprovecha la características de la fibra de carbono, incorporándola en multitud de modelos, en diferentes piezas como carenados, tubos de escape, depósitos, ruedas y chasís completos; ello confiere a la moto una gran resistencia y ligereza.
También harevolucionado el sector de las bicicletas, tanto de carretera como de montaña. Se fabrican cuadros completos y todo tipo de accesorios y componentes como tijas, sillines, palancas de freno, ruedas, bielas, etc.
Fibra de carbono en la aviación

Indudablemente la fibra de carbono tiene un gran porvenir industrial en el área aeronáutica y espacial. Es el material tecnológico del siglo XXI y su...