O que é fibra de carbono?

2025-09-29 09:44:05

A fibra de carbono é um material de fibra refinada com um teor de carbono superior a 90%. Muitos dos produtos de alto desempenho que vemos frequentemente na vida cotidiana não são simplesmente fibra de carbono; são mais frequentemente compostos de fibra de carbono. Eles são feitos pela fusão de precursores de fibra de carbono com resina para criar compósitos de alto desempenho. Esses compósitos são então processados ​​e moldados para obter propriedades mecânicas aprimoradas. Eles são usados ​​em aplicações automotivas, médicas, aeroespaciais e de consumo.

Vantagens da fibra de carbono

A razão fundamental pela qual os compósitos de fibra de carbono são usados ​​em tantos campos é que eles oferecem inúmeras vantagens, principalmente alta resistência, alto módulo, baixa densidade, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, resistência à fadiga, baixo coeficiente de expansão térmica, excelente transmitância de raios X e propriedades de blindagem eletromagnética. Também é conhecido como “ouro negro”. Os compósitos reforçados com fibra de carbono herdam essas propriedades, superando significativamente os materiais metálicos e plásticos tradicionais em desempenho e vantagens, levando à sua ampla aplicação em vários campos.

Por que a fibra de carbono é tão cara?

A razão pela qual a fibra de carbono é tão cara, na verdade, refere-se ao alto preço dos produtos de fibra de carbono, muitas vezes várias vezes o preço de materiais metálicos semelhantes. Um exemplo disso é o capô de fibra de carbono de um carro. Os danos após uma colisão podem custar dezenas de milhares de yuans. O alto preço dos produtos de fibra de carbono decorre de dois fatores: o alto custo do próprio material de fibra de carbono e o próprio processo de fabricação, que impede a mecanização total.

Os compósitos de fibra de carbono são complexos de fabricar. Eles exigem impregnação de resina para garantir que cada filamento de fibra de carbono esteja conectado, garantindo ótimo desempenho do produto e proporcionando resistência superior ao cisalhamento e à tração no produto acabado.

Existem muitos processos de produção diferentes para produtos de fibra de carbono. 

Aqui, discutiremos alguns comuns usados ​​pelos fabricantes de fibra de carbono:

Formação a vácuo: Depois que o material compósito de fibra de carbono é formado em fitas pré-impregnadas e colocado em um molde, ele é formado sob uma certa pressão. Esta pressão de vácuo fechada melhora a aparência e o desempenho do produto acabado, tornando todo o produto de fibra de carbono mais compacto.

Enrolamento: Este processo envolve principalmente o enrolamento de filamentos compostos de fibra de carbono em um molde central para produtos tubulares complexos, seguido de cura e desmoldagem.

Moldagem por compressão: Este processo utiliza dois moldes, um acima do outro, onde é aplicada pressão nos moldes para aquecer o produto e depois curá-lo.

Formação de rolo: Semelhante ao enrolamento, a formação de rolo Zhishang utiliza fita pré-impregnada de fibra de carbono, que é então enrolada em um molde central e desmoldada.

Esses processos parecem simples, mas cada etapa exige trabalho manual, como disposição, corte, cobertura do produto laminado com filme PP, desmoldagem e usinagem. Isto resulta num preço relativamente elevado para produtos compósitos de fibra de carbono.

Atualmente, os produtos compostos de fibra de carbono termoplástica são relativamente acessíveis e o processo de fabricação é relativamente maduro. Internacionalmente, a pesquisa e o desenvolvimento de compósitos de fibra de carbono são líderes, principalmente em fibras termoplásticas de carbono, devido à sua fraca impregnação com resinas termoplásticas. Os compósitos de fibra de carbono usados ​​em aplicações de alta precisão requerem fibras de carbono termoplásticas.