Detalles
Fibras Cortadas de Carbono
Fibras de carbono picadas (también llamadas fibras de carbono cortadas) son segmentos cortos y discontinuos de fibra de carbono que pueden variar en longitud de 3 a 50 mm. Se fabrican cortando haces continuos de fibra de carbono (racimos de filamentos) en longitudes precisas y pueden ser tratados en seco o con recubrimiento superficial para funcionar con diferentes sistemas de resina.
A diferencia de las fibras continuas, las fibras de carbono picadas proporcionan refuerzo isotrópico, lo que aumenta la resistencia, rigidez y conductividad en todas las direcciones. Las fibras de carbono picadas se utilizan comúnmente para fortalecer termoplásticos, termosets, concreto, adhesivos y compuestos, así como para reducir el peso y mejorar el desempeño del material.
¿Cuáles son las principales características de las fibras de carbono cortadas?
• Alta relación resistencia-peso: Retiene el 70–90% de la resistencia de las fibras de carbono continuas.
• Refuerzo isotrópico: Distribuye uniformemente la resistencia en todas las direcciones.
• Buena dispersión en materiales de matriz
• Ligero y baja densidad: Densidad de 1,75–1,85 g/cm³ (más ligero que las fibras de vidrio).
• Conductividad térmica y eléctrica: Mejora las propiedades del material cuando se añade a polímeros o recubrimientos.
• Químicamente inerte y resistente a la corrosión: Inmune a la corrosión, humedad y solventes.
• Personalizable: Disponible en diversas longitudes, diámetros y tratamientos superficiales.
• Tratamiento superficial (sizings) disponible para compatibilidad con resinas
¿Cuántos tipos de filamentos de carbono picado existen?
Por tipo de fibra:
o Fibra de carbono picada a base de PAN: Alta resistencia a la tracción (3,000–7,000 MPa) para aplicaciones estructurales.
o Fibra de carbono picada a base de pélet: Mayor conductividad térmica (500–1,000 W/m•K) para gestión del calor. Módulo extremadamente alto; utilizada en blindaje térmico y EMI.
Por tratamiento superficial:
o Filamentos de carbono picado tratados: Recubiertos con epoxi, poliéster o un tamaño compatible con termoplásticos, para compatibilidad con resinas específicas (epoxi, PA, PP, etc.).
o Filamentos de carbono picado sin tratar (secos): Fibras en bruto para tratamientos superficiales personalizados, ideales para materiales de fricción, concreto y compuestos de alta temperatura.
¿Cuáles son los beneficios de usar fibras de carbono cortadas?
• Resistencia térmica: Mantiene la integridad a altas temperaturas de procesamiento
• Dispersión uniforme: Permite una mezcla consistente en compuestos
• Costo efectivo: Más barato que las telas de fibra de carbono continua
• Facilidad de procesamiento: Compatible con moldeo por inyección, extrusión e impresión 3D
• Versatilidad: Mejora las propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas de los materiales base
• Reducción de peso: Sustituye fibras metálicas o de vidrio en compuestos livianos
• Flexibilidad de diseño: Dispersión uniforme en polímeros, recubrimientos y cemento
Parámetro del producto：
Propiedad | Valor / Rango Típico |
Longitud de fibra | 3 mm, 6 mm, 9 mm, 10 mm, 12 mm (personalizable) |
Diámetro de la fibra | 5 – 10 μm (estándar: 7 μm) |
Resistencia a la tracción | 3.5 – 4.8 GPa |
Módulo de tracción | 230 – 290 GPa |
Densidad | 1.76 – 1.85 g/cm³ |
Conductividad eléctrica | 10⁴ – 10⁵ S/m |
Conductividad térmica | Conductividad térmica |
Relación de aspecto | 300 – 1200 (longitud/diámetro) |
Tamaños disponibles | Epoxi, poliéster, nailon, PP, PEI, PF, termoplásticos |
Nota: Los valores exactos dependen del tipo de fibra, la longitud, el dimensionado y el hilo base.
¿En qué aplicaciones se utilizan las fibras cortadas de carbono:
• Compuestos termoplásticos y termoestables
Refuerzo para polipropileno (PP), poliamida (PA), PEEK, PEI, epoxi, etc.
Se utilizan en moldeo por inyección, extrusión y formulaciones de compuestos
• Construcción e Ingeniería Civil
Añadidas a cemento, hormigón, mortero y lechadas para resistencia a grietas y mayor resistencia
• Automotriz
Utilizadas en piezas automotrices compuestas ligeras, soportes, carcasas y componentes bajo el capó
• Electrónica y Blindaje EMI
Plásticos conductores eléctricos, carcasas antiestáticas y materiales de gestión térmica
• Componentes de Fricción y Desgaste
Pastillas de freno, embragues, compuestos de carbono, juntas
• Impresión y Fabricación Aditiva
Mezcladas con resinas o filamentos para fabricar piezas imprimibles reforzadas de alto rendimiento
¿Cómo almacenar y manejar filamentos cortados de carbono?
• Ambiente: Almacenar en un lugar fresco y seco (15–25°C) con menos del 60% de humedad.
• Empaque: Mantener sellados en bolsas resistentes a la humedad para evitar la degradación del apresto.
• Manejo: Usar guantes y mascarillas para evitar irritación en la piel e inhalación.
• Vida útil: 12–24 meses (filamentos aprestados) / 6–12 meses (filamentos sin aprestar).
Preguntas Frecuentes
Pregunta 1: ¿Cuál es la diferencia entre las fibras de carbono picadas y las fibras de carbono fresadas?
Respuesta: Las fibras picadas son más largas (normalmente de 3 a 50 mm), conservan su estructura original y proporcionan una mayor eficiencia de refuerzo. Las fibras fresadas son más cortas (0,1-1 mm), más orientadas aleatoriamente y se utilizan comúnmente como rellenos.
Pregunta2: ¿Puedo usar fibra de carbono picada con termoplásticos?
Respuesta: Sí. Existen fibras de carbono picadas de tamaño para poliamida (PA), polipropileno (PP), PBT, PC, PEI, PEEK, etc., lo que permite una composición y moldeo eficientes.
Pregunta 3: ¿Cómo afecta la fibra de carbono picada a la viscosidad de la resina?
Respuesta: Puede aumentar la viscosidad dependiendo del porcentaje de carga y la longitud de la fibra. Utiliza agentes dispersantes o masterbatches precompuestos para mejorar la fluidez.
Pregunta 4: ¿Se pueden usar fibras de carbono picadas en el hormigón?
Respuesta: Sí. Se utilizan para mejorar la resistencia a la tracción, la resistencia a impactos y el control de grietas en hormigón, lechadas y materiales cementiosos.
Pregunta5: ¿Son conductoras las hebras cortadas con carbono?
Respuesta: Sí. Son eléctricamente conductores y se utilizan comúnmente en blindaje EMI, materiales seguros contra ESD y plásticos termoconductores.
Pregunta 6: ¿Se pueden personalizar los hilos cortados con carbono?
Respuesta: Sí. Se pueden producir longitudes, diámetros, tamaños de fibras personalizadas e incluso fibras híbridas picadas (aramida de carbono o vidrio) para aplicaciones específicas.
Pregunta 7: ¿Se pueden mezclar hebras de carbono picadas con otras fibras (por ejemplo, vidrio o aramida)?
Respuesta: Sí, hibridar con vidrio/aramida mejoraría la resistencia al impacto y reduciría el coste.
Pregunta8: ¿Cómo asegurar una dispersión uniforme en los polímeros al usar hebras picadas de carbono?
Respuesta: Utiliza mezcla de alta cizalladura o extrusión de doble tornillo para evitar agrupaciones.
Pregunta9: ¿Las fibras picadas de carbono afectan al desgaste del moho durante el procesamiento?
Respuesta: Sí, las fibras abrasivas pueden desgastar moldes; Utiliza acero endurecido o recubrimientos para mayor durabilidad.
Pregunta10: ¿Cómo elegir entre hebras de carbono basadas en PAN y con paso de paso?
Respuesta: PAN para resistencia/rigidez; Afinación para conductividad térmica/eléctrica.
