Il rinforzo in fibra di carbonio, come suggerisce il nome, è un nuovo tipo di materiale strutturale realizzato con la fibra di carbonio, il "re dei nuovi materiali", che viene combinata con la resina attraverso uno speciale processo di pultrusione. La densità di questo materiale composito in fibra di carbonio è solo da 1/7 a 1/5 di quella dell'acciaio, ma la sua resistenza è da 10 a 15 volte quella delle barre di acciaio.
Questobarra in fibra di carbonio, che assomiglia alle barre d'acciaio ma le supera, è ampiamente utilizzato nell'ingegneria civile, nell'ingegneria navale, nell'ingegneria dei ponti e in altri campi grazie ai suoi vantaggi di leggerezza, resistenza alla corrosione e resistenza alla fatica. Può sollevare un ponte o rinforzare le mura di una città; è adatto alle zone dell'altopiano e agli ambienti marini... Come fanno le barre in fibra di carbonio ad avere tali "superpoteri"?
Come realizzare il rinforzo in fibra di carbonio?
Le nervature in fibra di carbonio sono a forma di bastoncino-materiali compositi rinforzati con fibra di carbonioche vengono formati utilizzando fibre continue di carbonio come materiali di rinforzo e una matrice resinosa mediante un apposito processo di stampaggio.
Tra questi, la fibra di carbonio è la principale-parte portante e la resistenza alla trazione e il modulo di trazione della fibra di carbonio hanno un'influenza decisiva sulla resistenza e sulla deflessione delle nervature di carbonio. Il ruolo della matrice di resina è quello di unire i multifilamenti di fibra di carbonio in fasci per sopportare insieme la forza, che gioca un certo ruolo nelle proprietà di trazione e compressione longitudinale delle nervature e determina la resistenza all'umidità e al calore del prodotto.
Quali sono le caratteristiche del rinforzo in fibra di carbonio?
Il rinforzo in fibra di carbonio presenta i vantaggi di elevata resistenza, leggerezza, resistenza alla corrosione e resistenza alla fatica. La resistenza alla trazione massima è di oltre 3000 MPa e la densità relativa è solo 1/5 di quella delle barre di acciaio. La resistenza alla fatica è significativamente migliore di quella delle barre di acciaio. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione chimica in ambienti difficili come acidi, alcali, sale e umidità. Le caratteristiche di attenuazione delle vibrazioni del rinforzo in fibra sono migliori di quelle dell'acciaio e gli effetti di assorbimento dell'energia e di riduzione degli urti sono migliori.
Dafibra di carbonioal rinforzo in fibra di carbonio
I tendini in fibra di carbonio sono generalmente formati mediante pultrusione. La pultrusione si riferisce al processo di produzione di lunghezze continue di polimeri rinforzati con fibre-con una sezione trasversale- costante. Il processo consiste nel condurre la fibra di carbonio dalla cantra, raccogliere le fibre in fasci secondo la forma della filiera tramite la piastra guidafilo e guidarle nel bagno di resina del serbatoio della colla.
La fibra di carbonio passa regolarmente attraverso il serbatoio della colla. La resina nel serbatoio della colla si infiltra completamente nella fibra di rinforzo e la resina infiltrata sulla superficie della fibra viene schiacciata uniformemente attraverso i componenti interni del serbatoio della colla e quindi entra nello stampo di formatura. La resina in eccesso viene espulsa nello stampo di preformatura-e quindi entra nello stampo di formatura riscaldato. Nello stampo riscaldato, la resina si riscalda e si solidifica gradualmente, formando un'asta rotonda dello stesso diametro a seconda della forma dello stampo. Lo stampo è generalmente dotato di una scatola di post-indurimento riscaldata-per migliorare il grado di indurimento e le prestazioni complete delle nervature in fibra di carbonio.
Il rinforzo in fibra di carbonio polimerizzato viene estratto da un dispositivo di trazione e tagliato nella lunghezza richiesta o avvolto in un disco.
