Tapis de surface en fibre de carbone pour couche de renfort

Les tapis de surface en fibre de carbone sont utilisés dans les stratifiés composites lorsqu'une couche répartie de fibre de carbone hachée est requise près de la surface du stratifié ou entre les couches de renforcement. Le tapis de surface en fibre de carbone pour couche de renfort est un matériau non tissé fabriqué à partir de fibres de carbone hachées. Il est normalement utilisé parallèlement au renforcement structurel principal, les spécifications du matériau étant sélectionnées en fonction de la construction du stratifié, du système de résine et du processus de moulage.

Position du stratifié

Un stratifié composite peut contenir un tissu de carbone tissé, une fibre unidirectionnelle, une fibre de verre, un matériau d'âme et une résine dans différentes combinaisons. Chaque couche a une position et une fonction définies.

Une construction simplifiée peut être organisée comme suit :

Surface/Couche de résine
↓
Tapis de surface en fibre de carbone
↓
Renfort primaire en fibre de carbone ou de verre
↓
Couches de base ou stratifiées supplémentaires

Cette séquence n'est qu'un exemple. La position réelle est déterminée par le processus de conception et de fabrication de la pièce. Le tapis n’est généralement pas utilisé à la place du renfort porteur principal.

Structure matérielle

Le matériau est constitué de fibres de carbone coupées réparties dans une structure de tapis non tissé. Contrairement au tissu de carbone tissé, les fibres ne suivent pas un agencement chaîne et trame fixe.

Cette structure permet au mat de recouvrir une surface sans introduire une autre direction de fibre définie. Il peut également s'adapter aux sections courbes d'une pièce moulée, en fonction du poids surfacique, de l'épaisseur et de la géométrie.

Le matériau peut servir de couche de surface, de couche de renfort secondaire ou de couche de fibre de carbone au sein d'un stratifié multimatériau. Sa contribution à la pièce finie est déterminée par la quantité de fibre de carbone ajoutée, sa position dans le stratifié et le renfort environnant.

Tapis de surface et renforcement structurel

Les deux matériaux ne doivent pas être sélectionnés sur la même base. Le renforcement structurel est normalement spécifié en fonction de la charge, de la direction des fibres et des propriétés mécaniques requises. Un tapis de surface concerne davantage la couverture de fibres distribuées, la construction du stratifié et les exigences locales en matière de surface.

Sélection du poids du tapis

Le poids surfacique est l'un des principaux paramètres lors de la spécification d'un tapis en fibre de carbone. Un matériau plus léger peut être utilisé là où seule une fine couche répartie est requise, tandis qu'une spécification plus lourde ajoute plus de fibre de carbone au stratifié.

Le poids doit être pris en compte ainsi que l’épaisseur et l’absorption de résine. Les spécifications requises changent également en fonction de la position du tapis, du nombre de couches de renfort et de l'épaisseur cible du composant fini.

Yuruis fournit plusieurs spécifications de poids surfacique plutôt qu'un seul poids fixe. Les clients peuvent fournir une spécification existante, un dessin de stratifié ou un échantillon lorsqu'un poids spécifique doit être adapté.

Une séquence de sélection pratique est la suivante :

Poids surfacique → Épaisseur → Teneur en résine → Position du stratifié → Exigence de la pièce finie

Spécification matérielle

Applications typiques

Le matériau est destiné aux composants composites intégrant une couche distribuée de fibres de carbone. La construction réelle varie en fonction de la géométrie de la pièce, du système de renforcement et de la méthode de production.

Composants automobiles

Il peut être incorporé dans certains panneaux, couvercles, boîtiers et pièces composites intérieures où une couche de fibre de carbone est incluse dans le stratifié.

Pièces composites industrielles

Les composants moulés industriels peuvent combiner le tapis avec des matériaux de renforcement tissés, unidirectionnels ou autres pour construire un stratifié multicouche.

Panneaux et coques CFRP

Pour les panneaux, les couvertures et les structures de type coque, l'agencement non tissé offre une couverture distribuée en fibres de carbone sans ajouter de direction fixe des fibres tissées.

Produits FRP et CFRP

Le tapis peut être incorporé dans des structures stratifiées en FRP ou CFRP où les exigences matérielles nécessitent de la fibre de carbone hachée comme l'une des couches de renforcement.

Équipement sportif

Certains articles de sport composites légers peuvent incorporer de la fibre de carbone hachée dans un stratifié multicouche. Le poids du matériau et la construction requis dépendent du composant fini.

Résine et moulage

Le système de résine et la méthode de moulage affectent la façon dont les fibres coupées sont incorporées dans le stratifié. La viscosité de la résine, le mouillage, les conditions de durcissement et l'épaisseur finale du stratifié doivent être pris en compte lors de la spécification du matériau.

Le tapis peut être évalué avec de l'époxy et d'autres systèmes de résine. La compatibilité doit être vérifiée par rapport à la formulation réelle de la résine plutôt que supposée à partir du seul matériau fibreux.

Pour l'infusion sous vide, le matériau doit être pris en compte ainsi que la configuration d'infusion, le flux de résine et la séquence complète de stratification. Un essai sur échantillon peut être utilisé pour vérifier le mouillage, la manipulation et la consolidation avant la production régulière.

Fourniture et personnalisation Yuruis

Yuruis fournit des matériaux composites en fibres depuis 2017. Sa gamme de produits comprend des matériaux en fibre de carbone, des mèches de verre E, des tapis en fibre de verre et des produits FRP.

L'exploitation de Taizhou, dans le Jiangsu, comprend des équipements de formage, de découpe et de test, avec une capacité de production de matériaux composites déclarée de 2 millions de m² par an.

Pour une nouvelle spécification, les clients peuvent fournir un dessin, un échantillon, une spécification de matériau existante, un poids cible ou des dimensions requises. Ces informations peuvent être utilisées pour déterminer la configuration matérielle et le format d’approvisionnement.

Pour le tapis de surface en fibre de carbone pour couche de renfort, les largeurs standard incluent 1 m et 1,25 m. La largeur, l'épaisseur, la longueur et les dimensions peuvent également être discutées pour une production personnalisée.

Foire aux questions

Qu'est-ce qu'un tapis de surface en fibre de carbone ?

Il s'agit d'un tapis non tissé fabriqué à partir de fibres de carbone hachées. Dans un stratifié composite, il peut former une couche de fibres de carbone répartie près de la surface ou entre d'autres couches de renforcement.

Est-ce un remplacement du tissu tissé en fibre de carbone ?

Non. Les deux matériaux ont des structures différentes. Le tissu de carbone tissé fournit des directions de fibres définies, tandis que le tapis de fibres coupées fournit une disposition plus répartie et est normalement utilisé comme couche supplémentaire.

Quels poids sont disponibles ?

Plusieurs poids surfaciques sont disponibles. La sélection dépend de la teneur en fibre de carbone requise, de la position du stratifié, de l'épaisseur cible et des exigences de la pièce finie.

La largeur et l'épaisseur peuvent-elles être personnalisées ?

Oui. Les largeurs standards sont de 1 m et 1,25 m. La largeur, l'épaisseur, la longueur et les dimensions personnalisées peuvent être discutées en fonction des exigences de production.

Peut-on l'utiliser avec de la résine époxy ?

Oui, il peut être évalué avec des systèmes de résine époxy et autres. La compatibilité et le mouillage de la résine doivent être confirmés par des tests avec la formulation réelle.

Est-il adapté à l'infusion sous vide ?

Il peut être évalué pour une perfusion sous vide. Le résultat dépend de la viscosité de la résine, de la configuration d'infusion, de la séquence de stratification et de l'épaisseur finie requise.

Peut-il suivre des surfaces courbes ?

La structure non tissée à fibres coupées peut s'adapter aux surfaces moulées courbes. La manipulation réelle dépend du poids du matériau, de son épaisseur et de la géométrie de la pièce.

Puis-je demander un échantillon avant la production en vrac ?

Oui. Les exigences en matière d'échantillons peuvent être discutées en fonction de l'application prévue, des dimensions, des spécifications du matériau et de la méthode de traitement.