¿Cuál es la diferencia entre fibra de carbono y Kevlar®?

¿Cuál es la diferencia entre fibra de carbono y Kevlar®?
Aquí analizamos las similitudes y diferencias entre la fibra de carbono y el Kevlar, cómo se fabrican y los pros y los contras de cada uno. Ofrecemos fibra de carbono en pequeñas cantidades por metros en nuestro sitio web de comercio electrónico, así como tejidos de fibra de carbono y aramida, incluido Kevlar, desde nuestros almacenes de Leeds y Newry, a más de 10 metros de distancia.

¿Qué es la fibra de carbono?
Las fibras de carbono son hilos largos y delgados hechos principalmente de átomos de carbono unidos en forma de cristales microscópicos.

Los cristales están cuidadosamente dispuestos, lo que los hace muy fuertes. Luego se retuercen, de manera muy similar al proceso de producción de algodón, para formar hilo. Luego, los hilos se tejen juntos para formar una tela de fibra de carbono. La fibra de carbono se presenta en diferentes tipos de tejidos:

 

Tejido liso: También conocido como estándar bidireccional arriba/abajo, es muy fácil de manejar debido a su tejido apretado.
Sarga: Patrón diagonal de arriba a abajo. Este es el patrón de fibra de carbono más fácilmente identificable y ofrece una forma más holgada que los diseños planos, lo que lo hace más adecuado para formas más complejas.
Satén: El satén tiene un parecido con un ladrillo, desde el número de capas superiores (generalmente cuatro u ocho) hasta la siguiente. Este patrón no es el más fácil de trabajar y funciona mejor con curvas complejas.
Unidireccional: como sugiere el nombre, todos los hilos son unidireccionales. No hay tejido, generalmente se une con hilos, pero esto no cambia la estructura de la fibra de carbono. Es más adecuado para moldes donde las fuerzas actúan en un solo eje.

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¿Cómo se fabrica la fibra de carbono?
Cada fabricante de fibra de carbono tiene su propio método de fabricar el material para darle resistencia o características de venta estéticas. Sin embargo, normalmente todas las fibras de carbono se derivan de polímeros orgánicos, que son cadenas de moléculas unidas por átomos de carbono.

El proceso de fabricación de PAN (poliacrilonitrilo) representa aproximadamente el 90% de toda la fabricación de fibra de carbono y se divide en cinco pasos:

 

El poliacrilonitrilo se mezcla con otros artículos y se hila en fibras, que luego se estiran y limpian.
Luego se añaden productos químicos para estabilizar
Al agregar calor, las altas temperaturas ayudan a formar cristales de carbono estrechamente unidos.
Las fibras se oxidan para mejorar las propiedades de unión.
Finalmente, el alambre se recubre y se enrolla en alambres de diferentes tamaños. Antes de que la fibra de carbono se convierta en un compuesto, se agrega un polímero y los hilos se unen al polímero mediante calor, presión o vacío para formar el compuesto.
Como ocurre con cualquier proceso de fabricación, los materiales utilizados producirán cualidades y efectos específicos en la fibra de carbono, lo que permitirá diferencias de clasificación y aplicación.
¿Cuáles son los beneficios de la fibra de carbono?
La fibra de carbono es conocida por su peso ligero y alta resistencia, lo que la convierte en un material compuesto avanzado ideal para las industrias marina, automotriz y aeroespacial. Los beneficios clave incluyen:

 

Excelente relación resistencia-peso
Alta resistencia al calor
Alta resistencia química/a la corrosión (cuando se usa con la resina correcta)
Extremadamente flexible para una variedad de aplicaciones
Excelente rendimiento ante la fatiga
Adecuado para una variedad de materiales diferentes
Conductividad eléctrica y térmica.
Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica.

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