Para aplicar fibra de carbono se combina un refuerzo y una matriz, se unen los hilos de carbono a resinas termoestables generalmente de tipo epoxi, esto solidifica y une las fibras convirtiendo la resina en un plástico duro a través del curado (por horno), que protege a la fibra de esfuerzos físicos y factores externos.

 Cómo hacer fibra de carbono

Las mallas o telas de carbono son rollos de miles de hilos del tamaño de micrones, los cuales se emplean junto a resina y un catalizador para dar lugar al material que son, en sí, las piezas de carbono.

Por ejemplo una lámina o cualquier otra forma  que se le quiera dar a la fibra por medio de un molde.

La impregnación de estas resinas se realizan mediante diversos procesos, puede ser industrialmente (transferencia, inyección e infusión) o de forma manual (con brochas, espátula o pistola).

Los métodos para trabajar la fibra de carbono son:

  • Transferencia de resina (RTM) y sistema de inyección, en donde se mete resina a presión en un molde precalentado que contiene el tejido de carbono;
  • Infusión (RTI) se realiza colocando la resina semidura y el tejido de carbón en un molde, los cuales se combinan con calor y vacío, para finalizar el proceso se realiza el curado o polimerización ya sea a temperatura ambiente, al calor o al vacío.
  • También se venden rollos de fibra de carbono con la resina previamente impregnado llamados Prepeg, los cuales se curan en hornos a altas temperaturas por varias horas.
  • Otra forma sencilla de uso es la presentación de la fibra en cinta, que se puede curar a temperatura ambiente.

kit resina epoxi

La matriz es una resina, un polímero termoestable que se endurece con un catalizador, el cual no permite que se funda bajo el calor.

La resina comúnmente usada es la epoxi ( diglicidileter de bisfenol) la cual es bastante dura y se adhiere a muchos sustratos dotando a la fibra de carbono de resistencia contra la corrosión y los agentes mecánicos, además de transferir las tensiones.

A continuación encontrarás la guía para hacer tus propias piezas en carbono real

MATERIALES NECESARIOS

  • Molde de la pieza que se quiere lograr
  • También el molde puede ser una plancha de metacrilato (si queremos hacer una plancha de carbono)
  • Fibra de carbono en forma de tela, viene en diferentes espesores.
  • Resina, puede ser epoxi
  • Secante
  • Cera desmoldante
  • Alcohol polivínilico
  • Brocha o rodillo
  • Guantes de látex
  • Gafas
  • Plástico para la mesa
  • Tijeras

PROCESO

Con Resina

 

  1. Hacer el molde, este puede ser en espuma de poliestireno o fibra de vidrio.
  2. Limpiar bien el molde, aplicar varias capas de cera desmoldante para que sea más sencillo al retirar y dejar secar, también aplicar dos capas de alcohol polivinílico para este mismo fin, dejar secar 2 horas. si se usa plancha de metacrilato no es necesario usar cera ni alcohol, pero si se puede usar una plancha de madera de igual tamaño para ponerla debajo.
  3. Calentar la resina según la temperatura necesaria para que quede liquida y fácil de aplicar en el molde por medio de una brocha o rodillo, haciendo una capa uniforme. Existen unas resinas que no necesitan calentarse, por ejemplo la resina epoxi, solamente es necesario mezclarla uniformemente con la cantidad indicada de secante y ya queda lista.
  4. Recortar la fibra de carbono y envolver el molde con esta tela para formar una capa, la fibra no debe dejar huecos y no debe quedar aire entre ellos, puede quedar sobrando solo un poco de tela alrededor del molde (2cm) y se recorta el sobrante.
  5. Colocar otra capa de resina sobre la tela de carbono haciendo movimientos del centro para afuera, sacando las burbujas de la tela; se coloca otra capa de fibra de carbono y se repite el proceso según el grosor que se busque.
    tela_resina_carbono
  6. Colocar el molde con la fibra y la resina dentro de una bolsa de polietileno y sellarlo (puede ser con cinta adhesiva) colocando en un extremo de la bolsa el tubo de una aspiradora que quede bien sellado dentro de la bolsa, al encender la aspiradora se creará un vacío.
    bolsa vacio
  7. Sellar la bolsa sin la aspiradora y se coloca en un lugar caliente durante el tiempo especificado en el manual de la resina, esto para realizar el curado.
  8. Otra forma de realizar el secado (en el caso que se quiera realizar una plancha de carbono) es colocar otra plancha de metacrilato encima de la plancha de carbono y poner encima una madera del mismo tamaño para que ejerza presión y saque el aire, de esta manera se deja 24 horas para que seque. La resina puede durar de 4 a 5 días en alcanzar su dureza máxima.
  9. Al haberse secado, se retira la fibra de carbono del molde. Una forma de hacerlo es colocando palancas que ayuden a despegar con cuidado y otra forma es ingresando aire a presión por una pequeña abertura  con lo cual se desprenderá mucho más fácil.

Por infusión

carbono infusion

  1. Aplicar gel poliéster
  2. Colocar en seco de los tejidos de carbono, no debe quedar ningún espacio sin tela
  3. Colocar un sistema de vacío encima del molde para ingresar a presión la resina acrílica especial para carbono
  4. Dejarlo curando a temperatura ambiente
  5. Eliminar el consumible de vacío y el tejido sobrante de la fibra
  6. Desmoldar

Con Prepeg

prepeg carbono

En el molde se coloca la banda de Prepeg que ya viene con la resina, se llenan todos los espacios y se pega bien para que no quede aire, haciendo una especie de láminas. Después se rocía un espray interficie y se compactan estos laminados al vacío. Se espera un tiempo y se desmoldan. Se pueden pintar.

También se pueden laminar piezas de carbono cosmético con este método, igualmente al vacío, y cuando se desmolda, se barniza con poliuretano monocomponente que viene en spray.