ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECANICA ESCUELA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ SELECCION DE MATERIALES
FIBRA DE CARBONO
FIBRA DE CARBONO La fibra de carbono es un material compuesto, constituido principalmente por carbono. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene menor resistencia al impacto que el acero.
Composición: Al tratarse de un material compuesto, en la mayoría de los casos -aproximadamente un 75%- se utilizan polímeros termoestables.
PROPIEDADES •Elevada resistencia mecánica, con un módulo de elasticidad elevado. •Baja densidad, en comparación con el acero. •Elevado precio de producción. •Resistencia a agentes externos. •Gran capacidad de aislamiento térmico. •Resistencia a las variaciones de temperatura, conservando su forma, sólo si se
utiliza matriz termoestable. Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Un filamento es un fino tubo con un diámetro de 5–8 micrómetros. La densidad de la fibra de carbono es de 1.750 kg/m3
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ GM empresa líder en la industria de la fibra de carbono y sus aleaciones, desarrollarán en conjunto tecnologías de aleación de fibra de carbono.
La tecnología termoplástica reforzada de fibra de carbono (CFRTP), una manera más rápida y eficiente de producir aleaciones de fibra de carbono. Esto permitirá potencialmente a GM introducir componentes CFRTP en sus principales vehículos .
CARACTERÍSTICAS Dado que la fibra de carbono es 10 veces más fuerte que el acero de grado regular y más ligero (tan sólo un cuarto de su peso), se espera que las aleaciones de fibra de carbono utilizadas como componentes automotrices reduzcan el peso del vehículo. Los consumidores se verán beneficiados con vehículos más livianos, con mejor eficiencia de combustible y mejor seguridad. Las aleaciones convencionales reforzadas con fibra de carbono usan resinas termoestables y requieren de un periodo más largo para moldeo. Este factor de tiempo ha limitado el uso de la fibra de carbono en vehículos de alto volumen.
BMW Y VOLKSWAGEN Ambos autos como el XL1 han sido construidos utilizando una nueva tecnología de fibra de carbono desarrollada en Estados Unidos junto con el grupo SGL. El XL1 podría viajar 503 kilómetros con un galón de diesel, emitiendo tan sólo 24 gramos de dióxido de carbón por kilómetro recorrido.
Los nuevos materiales resultan mas factible en autos más livianos. Durante mucho tiempo, el material compuesto de fibra de carbono se ha utilizado en la industria aeroespacial así como en modelos de Fórmula 1.
El material es 30% más ligero que el aluminio
PLANTA DE PRODUCCION DE VW
El primero en usar la fibra de carbono fue BMW que, en estrecha colaboración con SGL, empezó a crear carrocerías de autos con una mezcla de tecnología de fibra de carbono y su experiencia en diseño y seguridad. "La tecnología de la fibra de carbono va a cambiar la industria automovilística, siendo cada vez más importante en la búsqueda de materiales ligeros para reducir las emisiones de carbono“ Y es que, cada vez se están utilizando más piezas de fibra de carbono para crear modelos de autos más ligeros. En vehículos pequeños de ciudad, esto significa que se necesita menos potencia para que el auto se mueva. En autos más grandes y deportivos, significa que los motores existentes tendrán que soportar menos peso por lo que mejorará su velocidad y actuación.
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