Resposta curta. A fibra de carbono (CFRP) é muito mais rígida e leve que o vidro (GFRP), mas custa várias vezes mais e é condutiva. O vidro é a escolha prática para a maioria dos usos estruturais, elétricos e anticorrosivos. Escolha o carbono apenas onde a rigidez ou o peso justifiquem o custo e a condutividade seja aceitável.
| GFRP (vidro) | CFRP (carbono) | |
|---|---|---|
| Rigidez (módulo) | cerca de 17–30 GPa em um perfil pultrudado típico | muito maior; pode se aproximar do aço ou superá-lo na direção da fibra |
| Densidade | cerca de 1,8–2,0 g/cm³ | cerca de 1,5–1,6 g/cm³ |
| Resistência | Alta na tração | Muito alta na tração |
| Elétrica | Isolante | Condutivo |
| Impacto e danos | Mais tenaz; tolera impactos | Mais frágil; exige cuidado |
| Corrosão galvânica | Nenhuma | Pode corroer metais em contato (alumínio, aço) |
| Custo | Baixo | Alto (várias vezes o do vidro) |
Como escolher
- Precisa de isolamento, baixo custo ou resistência química: GFRP.
- Precisa da máxima rigidez para o peso: CFRP, ou um híbrido com carbono apenas onde a rigidez é necessária.
- Misto: a pultrusão híbrida coloca o carbono nas camadas externas ou nas abas e o vidro no restante; pergunte ao fabricante o que é viável.
Para o lado da resina nessa decisão, veja o guia de resinas de PRFV. Noções básicas sobre fibras: rovings, mantas e véus.
Pontos práticos de projeto para o carbono
- Corrosão galvânica: o carbono em contato com alumínio ou aço em ambiente úmido pode corroer o metal; isole com uma camada de vidro, arruelas isolantes ou selantes.
- Condutividade: o carbono conduz eletricidade, portanto não pode substituir o vidro onde se exige isolamento.
- Corte: o pó de carbono é condutivo e irritante; use exaustão e EPI.
- Custo: o carbono custa várias vezes mais que o vidro, portanto use-o apenas onde a rigidez ou a economia de peso compense.
- Híbridos: carbono nas camadas externas e vidro no núcleo podem dar a maior parte do ganho de rigidez por uma fração do custo.
Aplicações típicas
- mastros telescópicos, lanças e braços de robôs onde importa a relação rigidez/peso (carbono);
- suportes elétricos, eletrocalhas e passarelas (vidro);
- estruturas marítimas e sujeitas à corrosão (vidro com uma resina adequada).
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A Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) projeta internamente moldes de pultrusão e fabrica perfis de PRFV sob medida. Envie um desenho, uma amostra ou apenas a aplicação e o ambiente, e informaremos o que é viável.
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