Acerca de los acabados superficiales de fibra de carbono

¿Sabes por qué algunas piezas de fibra de carbono requieren un acabado mate y otras un acabado brillante tipo espejo? Esto se debe a que cada aplicación requiere un acabado superficial distinto. Nuestro artículo analiza a fondo los acabados de fibra de carbono para ayudarte a mejorar el rendimiento, la estética y la durabilidad de tu producto.

1. A y B - Superficie de fibra de carbono

Las piezas o accesorios de fibra de carbono suelen tener dos caras, A y B. La cara A es la superficie visible de la pieza, que requiere un mecanizado y tratamiento profundos y es muy exigente. Por el contrario, la cara B es la parte posterior de la pieza, que presenta una superficie rugosa y no suele ser visible. Cuando hablamos de tratamiento superficial, generalmente nos referimos al tratamiento superficial de la cara A.

2. ¿Por qué acabados de fibra de carbono?

Requisitos funcionales:

• Mejorar las propiedades mecánicas de las superficies compuestas de fibra de carbono y aumentar su resistencia al corte entre capas. Reducir la separación entre la matriz y la fibra para mejorar la adhesión.
• Mejora la resistencia a los rayos UV, a la oxidación y a la abrasión de los compuestos de fibra de carbono.
• Oxidar la superficie del material compuesto para mejorar su conductividad eléctrica, ampliando su aplicación en los campos de la electrónica y las comunicaciones.

Necesidades estéticas:

• Satisfacer la demanda de estética visual en productos de alta gama y alto rendimiento (por ejemplo, superficies de automóviles, interiores, equipos deportivos para exteriores, etc.).
• Estándares de la industria: Procesos de tratamiento de superficies para aplicaciones de alta gama (por ejemplo, industria aeroespacial, automóviles de alto rendimiento) que cumplen con los estándares requeridos por la industria.

3. Tipos de acabados de fibra de carbono

Superficie-A Las superficies de las piezas y accesorios de fibra de carbono generalmente se clasifican de la siguiente manera según los requisitos funcionales y estéticos:

Acabado brillante:

• Características: Superficie brillante y lisa, reflectante como un espejo. Presentación nítida de la textura de la preparación.
• Hechura: Tras el desprendimiento de los herrajes, se pulen varias veces y se recubren con un barniz transparente de alto brillo. El lijado comienza con grano 240 y aumenta gradualmente a grano 800-2000, hasta llegar a grano 1500.
• Desventajas: Superficie lisa como un espejo, propensa a rayones y huellas dactilares. El mantenimiento tardío cuesta mucho.

Acabado mate:  

• Características: Superficie antirreflectante con acabado mate. Presenta una textura ligeramente tejida de fibra de carbono, lo que permite disimular fácilmente arañazos y rozaduras. Resistente a la suciedad y de bajo mantenimiento.
• Proceso: La superficie se pulveriza con barniz mate o se trata con chorro de arena.

Acabado satinado: 

• Características: La luminosidad y la suavidad de la superficie oscilan entre brillante y mate, lo que proporciona un tacto suave y liso. La superficie es más reflectante que la lisa, lo que la hace funcional y estética.
• Proceso: La superficie se rocía con un barniz de brillo medio o se pule repetidamente para controlar su rugosidad (Ra 0,4-0,8 μm).

Acabado de capa desprendible

• Características: Por su uso especial –necesario para unir con otros objetos- su superficie es rugosa y porosa, sin cobertura de recubrimiento, para prepararla para la unión posterior.
• Proceso: Antes de fijar el material compuesto, la superficie del preimpregnado de fibra de carbono se cubre con una capa decapante (por ejemplo, tela de nailon). Tras la fijación, se retira la capa decapante para formar una textura rugosa.

4. Proceso común de tratamiento de superficies de fibra de carbono

Acabados – Pulido 

• La superficie del compuesto está recubierta con una capa de resina epoxi. Por lo tanto, los requisitos básicos de la superficie varían. Utilice papel de lija grueso, una rueda de pulido o una pulidora eléctrica para eliminar las rebabas de las piezas compuestas y pulir la superficie.
• Desventaja: La superficie pulida no es resistente a la corrosión ni a los rayos UV, si necesita este rendimiento, necesitará barniz en aerosol adicional y cera protectora.

Acabados – Lijado Mate/Lijado para Pintura

Después de lijar y pulir las piezas compuestas, dependiendo de los requisitos de su aplicación, se requiere una capa de mortero (por ejemplo, óxido de aluminio) o una capa transparente con un acabado de arena mate.

Acabados – Pintados/Lacados

Piezas de fibra de carbono compuesta, adaptadas a sus necesidades específicas, como estética, mayor resistencia a los rayos UV y resistencia a la fricción. Tras diversos grados de pulido, se recubren con 3 o 4 capas de barniz. Esto reduce los huecos y agujeros entre las fibras y el sustrato, y finalmente se cubre con una fina capa de barniz tras alisar la superficie.

5. Escenarios y casos de aplicación de acabados superficiales

• Aeroespacial

El revestimiento del ala de un avión necesita utilizar tecnología de pelado de tejido de nailon de materiales compuestos para mejorar su adhesión al marco del avión.

Los materiales compuestos en la superficie de los sistemas de motores de cohetes y aeronaves deben recubrirse con recubrimientos resistentes a altas temperaturas para evitar la degradación del rendimiento causada por las altas temperaturas y extender su vida útil.

• Fabricación de automóviles

El interior del automóvil, el marco de la carrocería, los paneles y más están pulidos con chorro de arena mate para preservar la textura de la fibra de carbono y, al mismo tiempo, ocultar rayones, huellas dactilares y suciedad.

Las pastillas de freno están rociadas con barniz resistente al desgaste y a altas temperaturas para reducir el daño causado por la fricción a alta temperatura.

• Equipamiento deportivo para exteriores:

Los cuadros de bicicleta de alto rendimiento están rociados con barniz UV para mejorar su resistencia a los rayos UV y su capacidad de adaptarse a entornos exteriores extremos.

• Campo industrial:

La superficie de la cinta transportadora industrial está rociada con un revestimiento compuesto de nanotubos y epoxi, lo que hace que su resistencia superficial sea tan baja como 10^ 6Ω, lo que reduce la acumulación de electricidad estática.

6. Conclusión

El tratamiento superficial es un paso clave para los compuestos de fibra de carbono, desde los productos semiacabados hasta los productos terminados. Influirá directamente en el rendimiento, la vida útil y la confianza del cliente.

Elija el proceso de tratamiento de superficie adecuado para su aplicación o contáctenos para ayudarlo a personalizar su solución y hacer que sus piezas de fibra de carbono sean más fuertes y hermosas.