Risposta rapida. La fibra di carbonio (CFRP) è molto più rigida e leggera del vetro (GFRP), ma costa diverse volte di più ed è conduttiva. Il vetro è la scelta pratica per la maggior parte degli usi strutturali, elettrici e anticorrosione. Scelga il carbonio solo dove rigidezza o peso giustificano il costo e la conducibilità è accettabile.
| GFRP (vetro) | CFRP (carbonio) | |
|---|---|---|
| Rigidezza (modulo) | circa 17–30 GPa in un tipico profilo pultruso | molto più alta; può avvicinare o superare l’acciaio in direzione delle fibre |
| Densità | circa 1,8–2,0 g/cm³ | circa 1,5–1,6 g/cm³ |
| Resistenza | Alta a trazione | Molto alta a trazione |
| Elettrico | Isolante | Conduttivo |
| Urto e danno | Più tenace; tollera gli urti | Più fragile; richiede cautela |
| Corrosione galvanica | Nessuna | Può corrodere i metalli a contatto (alluminio, acciaio) |
| Costo | Basso | Alto (diverse volte il vetro) |
Come scegliere
- Servono isolamento, basso costo o resistenza chimica: GFRP.
- Serve la massima rigidezza per il peso: CFRP, o un ibrido con carbonio solo dove serve rigidezza.
- Misto: la pultrusione ibrida pone il carbonio negli strati esterni o nelle ali e il vetro altrove; chieda al produttore che cosa è fattibile.
Per il lato resina della decisione veda la guida alle resine PRFV. Nozioni di base sulle fibre: roving, mat e veli.
Punti pratici di progetto per il carbonio
- Corrosione galvanica: il carbonio a contatto con alluminio o acciaio in ambiente umido può corrodere il metallo; isoli con uno strato di vetro, rondelle isolanti o sigillanti.
- Conducibilità: il carbonio conduce, quindi non può sostituire il vetro dove è richiesto l’isolamento.
- Taglio: la polvere di carbonio è conduttiva e irritante; usi aspirazione e DPI.
- Costo: il carbonio costa diverse volte il vetro, quindi lo usi solo dove il risparmio di rigidezza o di peso si ripaga.
- Ibridi: carbonio negli strati esterni e vetro nel nucleo possono dare gran parte del guadagno di rigidezza a una frazione del costo.
Applicazioni tipiche
- pali telescopici, bracci e bracci robotici dove conta il rapporto rigidezza/peso (carbonio);
- supporti elettrici, canaline portacavi e passerelle (vetro);
- strutture marine e soggette a corrosione (vetro con resina adatta).
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Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) progetta internamente i propri stampi di pultrusione e produce profili in PRFV su misura. Ci invii un disegno, un campione o semplicemente l’applicazione e l’ambiente, e le diremo che cosa è fattibile.
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