Cos'è il tubo in fibra di carbonio
I tubi in fibra di carbonio preimpregnati avvolti in rotolo sono costituiti da più avvolgimenti di tessuto twill e/o unidirezionale in fibra di carbonio. I tubi avvolti in rotoli funzionano bene per le applicazioni che richiedono un'elevata rigidità alla flessione combinata con un peso ridotto.
Vantaggi del tubo in fibra di carbonio
Riduzione del peso
Uno dei vantaggi principali è la natura leggera dei tubi in fibra di carbonio. In settori come quello aerospaziale e automobilistico, il risparmio di peso significa una migliore efficienza del carburante e prestazioni.
Elevata resistenza e durata
Nonostante siano leggeri, questi tubi sono incredibilmente resistenti e durevoli. Possono sopportare carichi pesanti e condizioni difficili, durando più a lungo di molti materiali tradizionali.
Resistenza alla corrosione
A differenza dei metalli, la fibra di carbonio non arrugginisce né si corrode, rendendo questi tubi ideali per applicazioni marine e ambienti con elevata umidità e sostanze chimiche.
Flessibilità progettuale
I tubi in fibra di carbonio possono essere modellati in varie forme e dimensioni, offrendo una flessibilità difficile da eguagliare con altri materiali. Ciò consente design innovativi e soluzioni personalizzate.
Stabilità termica
I tubi in fibra di carbonio mantengono la loro resistenza e forma anche a temperature estreme, rendendoli adatti per applicazioni ad alto calore.
Bastone da hockey in fibra di carbonio
L'hockey su ghiaccio è uno sport potente e ad alta velocità che richiede attrezzature che non solo abbiano prestazioni eccellenti, ma siano anche in grado di resistere all'intensità degli sport estremi.
Lastra in fibra di carbonio prodotta utilizzando un rinforzo in fibra di carbonio ad alta resistenza al 100% polimerizzato sotto pressione e temperatura per produrre una lastra ad alte prestazioni adatta per applicazioni completamente strutturali pur avendo una finitura di classe A (cosmetica) su un lato.
Tubo ottagonale in fibra di carbonio
I tubi ottagonali in fibra di carbonio sono componenti realizzati con precisione realizzati in fibra di carbonio di alta qualità, un materiale rinomato per il suo eccezionale rapporto resistenza/peso e l'eccezionale rigidità.
Bastoncini in fibra di carbonio
I bastoncini in fibra di carbonio sono molto dritti e duri, il che li rende materiali da costruzione ideali per telai, tralicci e materiali di rinforzo.
La fibra di carbonio tagliata si riferisce alla fibra di carbonio ad alta resistenza ed alto modulo, che viene lavorata in fasci da un bundler selezionato in base allo scopo e quindi tagliata in lunghezze specificate.
La striscia in fibra di carbonio si riferisce a una striscia di materiale in fibra di carbonio. Utilizzato per l'avvolgimento di materiali compositi, materiali compositi rinforzati con strisce di carbonio per stiramento per estrusione, elementi riscaldanti, materiali conduttivi e materiali semiconduttori.
Esistono tre tipi principali di feltro in fibra di carbonio, ovvero feltro di carbonio a base di poliacrilonitrile, feltro di carbonio a base adesiva e feltro di carbonio a base di asfalto.
Gli angoli Enhanced Composites sono realizzati al 100% in fibra di carbonio utilizzando una combinazione di tessuto preimpregnato intrecciato e multidirezionale, per produrre un angolo di 90 gradi attraente ed estremamente resistente.
Il pannello in fibra di carbonio di alta qualità è realizzato al 100% in materiale rinforzato con fibra di carbonio ad alta resistenza e resina epossidica, con una finitura in fibra di carbonio liscia, lucida e bella su un lato e una finitura testurizzata "strato staccabile" sul retro.
Perché scegliere noi
I nostri certificati
Abbiamo superato la certificazione del sistema di gestione ISO 9001 e del sistema di gestione della proprietà intellettuale. Ci è stato anche assegnato il titolo di impresa high-tech provinciale e deteniamo più di 50 certificati di brevetto.
Partner
Attualmente collaboriamo con fornitori leader del settore a livello mondiale, tra cui Toray dal Giappone, Mitsubishi dal Giappone, Hexcel dagli Stati Uniti, Zhongfu Shenying dalla Cina, Weihai Guangwei, Cathay Pacific, DuPont dagli Stati Uniti, Jushi dalla Cina, Sinoma Technology, Micron dagli Stati Uniti, Kentian dagli Stati Uniti, FK dagli Stati Uniti e Daiplatinum dalla Svezia.
La nostra azienda
Siamo un'impresa innovativa specializzata nella lavorazione profonda di fibra di carbonio, fibra aramidica, tessuto piatto, tessitura tridimensionale e miscelazione di texture speciali, nonché prodotti preimpregnati e forgiati. Produciamo anche prodotti in fibra di carbonio stampati, pressati a caldo ed estrusi.
Diversi tipi di tubi in fibra di carbonio
Tubi avvolti in fibra di carbonio
Avvolgendo diversi strati di tessuto in fibra di carbonio attorno a un mandrino, è possibile produrre tubi avvolti in rotoli in fibra di carbonio. Resistenza e rigidità sono fornite al tubo da entrambi i lati dagli strati che corrono in direzioni diverse. Il tubo viene successivamente polimerizzato dopo l'avvolgimento. Poiché le fibre sono stratificate in più direzioni, i tubi avvolti in rotoli in fibra di carbonio sono molto resistenti e rigidi. Possono sopportare forze multidirezionali; quindi, hanno un'elevata fattibilità di applicazione in applicazioni critiche in termini di resistenza. Queste proprietà rendono i tubi avvolti in rotoli adatti per la maggior parte dei lavori che trasportano il telaio di una bicicletta, un'attrezzatura fotografica, una parte di un aereo, ecc. Ma i tubi avvolti in rotoli in fibra di carbonio sono un po' più complicati da produrre rispetto ad altri tipi di tubi in fibra di carbonio, motivo per cui a volte sono un po' più costosi.
Tubi pultrusi in fibra di carbonio
I tubi pultrusi in fibra di carbonio prevedono il passaggio di filamenti continui di fibra di carbonio attraverso un bagno di resina, quindi attraverso una trafila (uno stampo che determina la forma del tubo). Le fibre sono in una direzione, solitamente lungo la lunghezza del tubo, non come nel tessuto. I tubi in fibra di carbonio avvolti in rotoli non solo sono più difficili da produrre, ma sono anche molto più costosi da produrre rispetto ai tubi pultrusi. I tubi pultrusi possono sopportare il carico solo in una direzione poiché tutte le fibre corrono nella stessa direzione; cioè sono adatti solo per travi/aste. D’altra parte, a differenza dei tubi avvolti in rotoli in fibra di carbonio, i tubi pultrusi in fibra di carbonio non sono molto resistenti quando le forze provengono da altre direzioni piuttosto che lungo la lunghezza. Ciò li rende meno ideali per applicazioni che necessitano di forza in tutte le direzioni.
Sfide nel riciclaggio dei tubi in fibra di carbonio
Nonostante i vantaggi ambientali, il riciclaggio dei tubi in fibra di carbonio presenta numerose sfide. Il problema principale è la difficoltà nel separare le fibre di carbonio dalla matrice polimerica in cui sono immerse. I metodi di riciclaggio tradizionali, come la macinazione meccanica, possono degradare le fibre, riducendone la qualità e limitandone il riutilizzo in applicazioni ad alte prestazioni. I metodi di riciclaggio chimico e termico, che comportano la scomposizione del materiale della matrice per recuperare le fibre, possono essere costosi e ad alta intensità energetica, complicando ulteriormente il processo di riciclaggio.
I processi di riciclaggio meccanico in genere danno origine a fibre più corte e meno allineate, riducendone le proprietà meccaniche. Queste fibre riciclate presentano spesso resistenze alla trazione ridotte fino al 30% rispetto alle fibre vergini. I metodi di riciclaggio chimico, come la solvolisi e la pirolisi, possono recuperare fibre più lunghe e di qualità superiore, ma questi processi richiedono temperature che vanno da 400 gradi a 700 gradi e possono consumare quantità significative di energia. Il costo del riciclo chimico può essere compreso tra 4 e 8 dollari per chilogrammo di fibra recuperata, rendendolo meno attraente dal punto di vista economico senza progressi in termini di efficienza e scalabilità.
Un’altra sfida è la mancanza di processi di riciclaggio standardizzati e di infrastrutture per i compositi in fibra di carbonio. Sebbene siano stati compiuti alcuni progressi nello sviluppo delle tecniche di riciclaggio, la loro adozione su vasta scala è ostacolata da barriere economiche e tecniche. Ad esempio, i metodi di riciclaggio chimico come la solvolisi e la pirolisi richiedono temperature elevate e attrezzature specializzate, il che li rende meno sostenibili dal punto di vista economico per operazioni su larga scala. Inoltre, la variabilità dei tipi di resine e fibre utilizzate nei compositi in fibra di carbonio complica lo sviluppo di una soluzione di riciclaggio unica e valida per tutti.
L’industria della fibra di carbonio è anche alle prese con il problema della generazione di rifiuti durante la produzione. Il processo di produzione genera quantità significative di materiale di scarto, con alcune stime che suggeriscono che fino al 30% del materiale totale utilizzato nella produzione di fibra di carbonio finisce come rifiuto. Attualmente esistono opzioni limitate per riciclare questo materiale di scarto, che spesso finisce nelle discariche. Affrontare queste sfide richiede sforzi coordinati in tutto il settore per sviluppare metodi di riciclaggio efficienti ed economici e creare una solida infrastruttura di riciclaggio.
Le principali regioni stanno iniziando ad attuare politiche per affrontare queste sfide. La Direttiva quadro sui rifiuti dell'Unione Europea promuove il riciclaggio e il riutilizzo dei materiali compositi, inclusa la fibra di carbonio, fissando obiettivi specifici e incoraggiando gli Stati membri a sviluppare infrastrutture di riciclaggio. Negli Stati Uniti, l’Environmental Protection Agency (EPA) sostiene la ricerca sulle tecnologie avanzate di riciclaggio dei compositi attraverso sovvenzioni e partenariati con le parti interessate del settore.
Scegliere i giusti tubi in fibra di carbonio
Selezionare i tubi in fibra di carbonio giusti per il tuo progetto implica considerare diversi fattori:
Capacità di carico
Determina il carico che il tubo deve sopportare per sceglierne uno con la resistenza e la rigidità adeguate.
Condizioni ambientali
Considera le condizioni che il tubo dovrà affrontare, come temperatura, umidità ed esposizione a sostanze chimiche, per scegliere il giusto tipo di resina e fibra di carbonio.
Dimensioni del tubo
Seleziona le dimensioni in base ai vincoli di spazio e ai requisiti di carico, inclusi diametro, spessore della parete e lunghezza.
Processo di produzione
Diversi processi, come l'avvolgimento del filamento o la pultrusione, influenzano le proprietà del tubo. Scegli un processo che soddisfi le esigenze del tuo progetto.
Processo di produzione di tubi in fibra di carbonio
Il processo di produzione del tubo quadrato in fibra di carbonio comprende approssimativamente cinque fasi:
Realizzazione di stampi
Innanzitutto, lo stampo viene progettato in base alla dimensione del tubo quadrato richiesta dal cliente, compresi i requisiti degli utensili dopo la formatura. Inoltre, è necessario considerare una serie di condizioni relative alle dimensioni del tubo quadrato in fibra di carbonio e determinare lo spessore del tubo di tolleranza riservato in base alle necessità. Per garantire l'accuratezza dimensionale, dovremmo prestare attenzione anche alla deformazione da flessione. Se la dimensione del tubo è grande, dobbiamo utilizzare uno stampo in acciaio ad alta resistenza.
Taglio del preimpregnato
Dopo aver progettato lo stampo, il preimpregnato in fibra di carbonio deve essere tagliato in base alle dimensioni, il preimpregnato in fibra di carbonio unidirezionale deve essere impilato a 0 e a 90 gradi e il metodo di posa deve essere determinato in base allo stress dei prodotti in fibra di carbonio.
Formatura in bianco
Una volta completati il preimpregnato e lo stampo, il preimpregnato dovrà essere riempito. Posizionare il preimpregnato in fibra di carbonio strato per strato sullo stampo e compattarlo per garantire che la resina scorra all'interno dopo la chiusura dello stampo. Quanto più vicino è l'interno dei prodotti in fibra di carbonio, tanto migliori saranno le prestazioni dei prodotti finiti. Durante l'installazione dello stampo è necessario applicare anche un agente distaccante per facilitare la sformatura.
Riscaldamento e solidificazione
Una volta completato lo stampo, posizionare il pezzo grezzo in fibra di carbonio sulla pressa a caldo e completare l'indurimento del tubo quadrato in fibra di carbonio sotto l'azione della temperatura e della pressione. Durante il processo di fabbricazione è necessario prestare attenzione ai cambiamenti nei parametri di temperatura e tempo di formatura. La produzione di tubi quadrati in fibra di carbonio è strettamente correlata alla temperatura, alla pressione e al tempo. Dopo lo stampaggio, è necessario mantenere la pressione e la conservazione del calore.
Sformatura
Il tubo quadrato in fibra di carbonio viene estratto dall'attrezzatura di sformatura. Dopo la sformatura viene estratta e inserita nella formatrice. Dopo la sformatura, lo stampo deve essere pulito prima di ripetere i passaggi precedenti.
Applicazioni dei Tubi in Fibra di Carbonio
Industria aerospaziale
Grazie all'elevato rapporto resistenza/peso e alla stabilità termica, i tubi in fibra di carbonio sono ampiamente utilizzati nell'industria aerospaziale per componenti quali carrello di atterraggio, longheroni alari e parti del motore.
01
Industria automobilistica
Nell'industria automobilistica, i tubi in fibra di carbonio vengono utilizzati per creare componenti leggeri e durevoli del telaio, dei sistemi di sospensione e dei pannelli della carrozzeria, con conseguente miglioramento dell'efficienza del carburante e delle prestazioni del veicolo.
02
Attrezzatura sportiva
I tubi in fibra di carbonio sono ampiamente utilizzati nella produzione di attrezzature sportive, compresi telai di biciclette, aste di mazze da golf e canne da pesca, fornendo maggiore resistenza e rigidità senza aggiungere peso eccessivo.
03
Applicazioni marine
La loro resistenza alla corrosione e l'elevata resistenza rendono i tubi in fibra di carbonio ideali per applicazioni marine come alberi di barche, sartiame e componenti strutturali.
04
Dispositivi medici
I tubi in fibra di carbonio vengono utilizzati anche in dispositivi medici come protesi di arti e impianti ortopedici grazie alla loro resistenza, leggerezza e biocompatibilità.
05
Tubo tondo in fibra di carbonio rispetto al tubo in alluminio
Confrontando il peso, il tubo tondo in fibra di carbonio è più leggero del tubo in alluminio, che è comunque piuttosto leggero. Confrontando tubi dello stesso diametro e spessore di parete, un tubo tondo in fibra di carbonio può essere circa il 30% più leggero.
Se stai cercando un tubo con una resistenza superiore, non andare oltre un tubo tondo in fibra di carbonio. Il tubo tondo in fibra di carbonio di grado T300 ha una resistenza alla trazione fino a 3500 MPa, paragonabile a quella di un tubo di alluminio.
Longevità: una frase che copre molto terreno. I tubi tondi in fibra di carbonio sono più durevoli e hanno una maggiore resistenza all'usura grazie alla loro elevata resistenza agli acidi e agli alcali, nonché alla loro resistenza agli urti e allo scorrimento.
In caso di piegatura, il tubo tondo in fibra di carbonio stesso è fragile, il che significa che non si piegherà sotto la bassa pressione e collasserà immediatamente sotto l'alta pressione, rendendo il danno irreparabile. Il tubo in lega di alluminio si deforma facilmente sotto pressione ma può essere nuovamente raddrizzato dopo la lavorazione.
Sebbene la fibra di carbonio sia resistente e leggera, la resistenza di un tubo circolare alle alte temperature è gravemente carente. Il tubo sferico è realizzato in fibra di carbonio epossidica, che può resistere a temperature fino a 150 gradi Celsius. Nella maggior parte dei casi, il tubo circolare in fibra di carbonio termoplastica non raggiunge una temperatura superiore a 250 gradi Celsius. L'alluminio ha un punto di fusione di 660 gradi Celsius. La lega di alluminio ha un punto di fusione inferiore a questo, ma sarà comunque molto più alto rispetto al tubo tondo in fibra di carbonio.
La fibra di carbonio e una matrice di resina costituiscono un tubo tondo in fibra di carbonio che si espande e si contrae con la temperatura. La fibra di carbonio ha un'eccellente resistenza al creep. I tubi tondi in fibra di carbonio non subiscono espansione termica e contrazione a freddo quando una resina come la resina epossidica funziona correttamente in un ambiente a bassa temperatura. A causa del diffuso problema della dilatazione termica e della contrazione a freddo nei materiali metallici, il tubo di alluminio non è adatto all'uso.
La resistenza al taglio del tubo tondo in fibra di carbonio è sostanzialmente inferiore a quella del tubo in alluminio a causa della sua forte co-direttività e della normale contro-direttività.
Come tagliare in sicurezza i tubi in fibra di carbonio nel tuo negozio
Plastica rinforzata con carbonio
La prima cosa da capire è cosa è realmente il tubo in fibra di carbonio. Un prodotto tubolare finito che acquisti da noi è essenzialmente una plastica in fibra di carbonio. Il componente in plastica è una resina epossidica che è stata polimerizzata. La fibra di carbonio incorporata nella plastica fornisce rinforzo. Perché è importante?
Il taglio dei tubi in fibra di carbonio genera calore. Tubi più grandi e più densi possono generare calore sufficiente per riattivare la resina epossidica. Il risultato finale è una leggera fusione del materiale plastico che può intasare la sega. Il modo migliore per evitare questo è scegliere la lama giusta. È inoltre possibile utilizzare un liquido di lavorazione per mantenere fresca la lama della sega.
Scegli saggiamente la tua lama
Le fibre incorporate all'interno di un pezzo di tubo di carbonio sono ancora di natura fibrosa. Non sono stati alterati combinandoli con la resina epossidica. Pertanto, la scelta delle lame della sega è importante. Si consiglia di stare lontano da una lama dentata. Perché? Perché le fibre possono impigliarsi nei denti. Ciò potrebbe comportare una significativa delaminazione che, in definitiva, compromette l'integrità del tubo. Anche la scheggiatura è abbastanza comune.
Una lama da taglio abrasiva rivestita di diamante è la soluzione migliore. Funzionerà anche una lama segmentata e non genererà tanto calore. Indipendentemente dalla lama che scegli, presta attenzione alla sua usura. Più la lama è usurata, meno pulito sarà il taglio.
Mentre tagli, lascia che sia la lama a fare il lavoro. Procedi lentamente quanto necessario per evitare di forzare la lama attraverso il materiale. Un approccio lento e costante garantirà un taglio netto con un rischio minimo di delaminazione. D'altro canto, forzare la lama potrebbe danneggiare il tubo fino a renderlo inutilizzabile.
Fissare correttamente il tubo
Molti lavori di taglio sono andati storti perché il produttore non ha fissato adeguatamente il tubo in questione. È importante limitare il più possibile i movimenti. Se i tubi si muovono anche di poco, non otterrai un taglio netto. Se si muovono troppo, rischi di delaminazione e sbavature.
Suggeriamo di sostenere il tubo contro un bordo duro e di tenerlo in posizione con una serie di fascette. Se stai tagliando un piccolo pezzo, non sono necessari morsetti aggiuntivi. Tuttavia, considera come fissare il tubo se stai tagliando un pezzo lungo in due sezioni pari. Sarebbe saggio fissare e bloccare entrambe le estremità per garantire un taglio netto.
Pulizia
Anche i migliori produttori non ottengono sempre un taglio perfettamente pulito. A volte rimangono delle sbavature o un bordo insolitamente ruvido. Non preoccuparti. Puoi pulire con carta vetrata a grana media usando una smerigliatrice o facendo girare il tubo su un tornio.
Disponiamo di una varietà di prodotti di tubi in fibra di carbonio di diverse forme e dimensioni. Contattaci per saperne di più sui nostri tubi unidirezionali e multidirezionali adatti per uso commerciale e domestico. Saremo felici di spiegare i vantaggi della fibra di carbonio rispetto all’acciaio, all’alluminio e al titanio.
La nostra fabbrica
Qingdao Wangzhan è stata fondata nel 2012 ed è un'impresa privata high-tech leader nel settore della tessitura composita.
Siamo un'impresa innovativa specializzata nella lavorazione profonda di fibra di carbonio, fibra aramidica, tessuto piatto, tessitura tridimensionale e prodotti speciali miscelati, preimpregnati e forgiati, nonché prodotti in fibra di carbonio stampati, pressati a caldo ed estrusi . La nostra azienda aderisce alla filosofia aziendale di "fornire ai clienti le migliori soluzioni tecnologiche e di processo con prodotti di prima classe e servizi di alta qualità". Attualmente collaboriamo con fornitori leader del settore a livello mondiale tra cui Toray dal Giappone, Mitsubishi dal Giappone, Hexcel dagli Stati Uniti, Zhongfu Shenying dalla Cina, Weihai Guangwei, Cathay Pacific, DuPont dagli Stati Uniti, Jushi dalla Cina, Sinoma Technology, Micron da dagli Stati Uniti, Kentian dagli Stati Uniti, FK dagli Stati Uniti, Daiplatinum dalla Svezia, Daikin dal Giappone e U-PICA dal Giappone.
La fabbrica copre un'area di oltre 7000 metri quadrati e ha superato la certificazione del sistema di gestione ISO9001 e del sistema di gestione della proprietà intellettuale. Le è stato inoltre assegnato il titolo di impresa provinciale ad alta tecnologia e possiede più di 50 certificati di brevetto;
Certificazioni
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