Réponse courte. La fibre de carbone (CFRP) est bien plus rigide et légère que le verre (GFRP), mais coûte plusieurs fois plus cher et est conductrice. Le verre est le choix pratique pour la plupart des usages structurels, électriques et anticorrosion. Ne retenez le carbone que si la rigidité ou le poids justifient le coût et si la conductivité est acceptable.
| GFRP (verre) | CFRP (carbone) | |
|---|---|---|
| Rigidité (module) | environ 17–30 GPa pour un profilé pultrudé typique | bien supérieure ; peut approcher ou dépasser l’acier dans le sens des fibres |
| Masse volumique | environ 1,8–2,0 g/cm³ | environ 1,5–1,6 g/cm³ |
| Résistance | Élevée en traction | Très élevée en traction |
| Électrique | Isolant | Conducteur |
| Chocs et dommages | Plus tenace ; tolère les chocs | Plus fragile ; exige des précautions |
| Corrosion galvanique | Aucune | Peut corroder les métaux en contact (aluminium, acier) |
| Coût | Faible | Élevé (plusieurs fois celui du verre) |
Comment choisir
- Besoin d’isolation, de faible coût ou de résistance chimique : GFRP.
- Besoin de la rigidité maximale pour le poids : CFRP, ou un hybride avec du carbone seulement là où la rigidité est nécessaire.
- Mixte : la pultrusion hybride place le carbone dans les couches extérieures ou les ailes et le verre ailleurs ; demandez au fabricant ce qui est faisable.
Pour le volet résine de la décision, voir le guide des résines PRFV. Notions de base sur les fibres : stratifils, mats et voiles.
Points pratiques de conception pour le carbone
- Corrosion galvanique : le carbone en contact avec l’aluminium ou l’acier en milieu humide peut corroder le métal ; isolez avec une couche de verre, des rondelles isolantes ou des mastics.
- Conductivité : le carbone conduit l’électricité ; il ne peut donc pas remplacer le verre là où une isolation est exigée.
- Coupe : la poussière de carbone est conductrice et irritante ; utilisez une aspiration et des EPI.
- Coût : le carbone coûte plusieurs fois plus cher que le verre ; ne l’employez donc que là où le gain de rigidité ou de poids est rentabilisé.
- Hybrides : du carbone dans les couches extérieures et du verre au cœur peuvent donner l’essentiel du gain de rigidité pour une fraction du coût.
Applications typiques
- mâts télescopiques, flèches et bras de robots où le rapport rigidité/poids compte (carbone) ;
- supports électriques, chemins de câbles et passerelles (verre) ;
- ouvrages marins et exposés à la corrosion (verre avec une résine adaptée).
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Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) conçoit en interne ses moules de pultrusion et fabrique des profilés en PRFV sur mesure. Envoyez un plan, un échantillon, ou simplement l’application et l’environnement, et nous vous dirons ce qui est faisable.
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