sabato 15 novembre 2008

Carbonio?

Tutti parlano di carbonio, in tutti i gusti e in tutte le salse ma quanti sanno cosa è ???
Innanzi tutto è il materiale che più ha influito sull'evoluzione delle costruzioni meccaniche ed aeronautiche negli ultimi anni e logicamente anche sul miglioramento dell'attrezzatura subacquea per l'apnea.

Ma cosa è la fibra di carbonio ?
Innanzi tutto la fibra di carbonio è originata da un processo di riscaldamento a 3000 gradi di materiali come nylon, poliacrolonitrile, cellulosa ecc.
Tutti questi materiali si caratterizzano per un alto numero di atomi di carbonio e prima di fondersi si trasformano chimicamente proprio in carbonio con percentuali che vanno dal 90% al 95%; per aumentarne la purezza si ricorre ad un successivo riscaldamento a 2500 gradi e si ottiene la grafite con purezza attorno al 99%.
Logicamente queste fibre finissime vengono intrecciate e strutturate in base alla necessità con diverse tessiture e grammature.
(foto da wikipedia filo di carbonio a confronto con un capello)

La fibra di carbonio fu scoperta agli inizi del 1900 e precisamente nel 1916 con alcuni brevetti negli Stati Uniti, anche se per la sua utilizzazione bisogna aspettare fino al 1970 con i primi componenti sperimentali per l'aeronautica.
La fibra da sola non può essere utilizzata ed ha bisogno di una resina termoindurente che la leghi, si tratta quindi di un materiale composito prodotto dell'unione tra resina e fibra e dove la resina gioca un ruolo fondamentale nel garantire le proprietà del prodotto finito.
Attualmente si usano resine diverse (poliestere, fenoliche, siliconiche), ma la più usata in assoluto è le resina epossidica.
Altrettanto importanti sono la tessitura e la grammatura della fibra, tanto che in commercio ne esistono quasi 100 tipologie diverse per peso e ordito .
Il ciclo di lavorazione prevede la stesura della fibra, l'impregnazione di resina e lo stampaggio in autoclave dove sono garantite l'umidità la temperatura e la pressione e dove la fibra intrisa di resina viene sottoposta in condizioni ottimali all'indurimento con la completa polimerizzazione della resina.
Il risultato finale è un materiale con caratteristiche meccaniche e di leggerezza ineguagliabili.

La solita lavorazione avviene anche per la fibra di vetro dove cambia esclusivamente il materiale di tessitura, da notare che molte pinne hanno in struttura sia fibra di vetro che di carbonio per ridurre i costi del materiale essendo la fibra di vetro molto più economica del carbonio.
Tutti i processi di lavorazione sia per la fibra di carbonio che per la fibra di vetro vengono fatti manualmente; è proprio per questo che il costo del composito è così elevato.

Spero di essere stato chiaro, ma se avete domande sono felicissimo di potervi rispondere

2 commenti:

ilaria - anguilla elettrica ha detto...

Post veramente interessante...non avrei mai immaginato che il processo di produzione e lavorazione funzionasse così....e infatti non riuscivo a spiegarmi la differenza di prezzo così alta tra le pinne da "bombolaro" e quelle da apnea.
Ora l'arcano mi è stato svelato!

Non smetterò mai di imparare dal mio Maestro!!

Vittorio (Archimede) ha detto...

Quali domande? Non sarei stato più esauriente.Parola di Archimede, sai che puoi credermi!
Post veramente interessante.
Ciao.