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Una Breve Historia Sobre la Fibra de Carbono

¿Te has preguntado alguna vez por el origen de la fibra de carbono o por la época en la que se comienza a fabricar? A muchos nos llama la atención la historia de este material tan resistente, ligero y moderno. Por ello, hemos recopilado en este articulo las respuestas a tus preguntas. Si sigues leyendo encontrarás todas las respuestas que estabas buscando.

En el año 1958, en Cleveland, Ohio, Roger Bacon creó fibras de carbono de alto rendimiento. Para conseguirlo tuvo que calentar filamentos de rayón hasta su carbonización. Sin embargo, no fueron lo suficientemente eficaces ya que esas fibras solo se componían por un 20% de carbono.

En la década de los años 60, Akio Shindo, de la Agencia de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología de Japón, desarrolló un proceso con poliacrilonitrilo (PAN) como materia prima en vez de filamentos de rayón, y consiguió producir filamentos que contenía aproximadamente un 55% de carbono, un porcentaje mucho más elevado que el anterior.

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Origen de la fibra de carbono tal como la conocemos en la actualidad

Es en 1963 cuando aparece la fibra de carbono tal como la conocemos en la actualidad. Todo tiene su origen en la patente de un proceso de fabricación diseñado por el Ministerio de Defensa del Reino Unido para sus aeronaves. Con esto, el país autorizó a tres empresas (Morganita, Courtaulds y Rolls-Royce) a producir la fibra de carbono en masa.

No obstante, algunas de estas empresas abandonaron la fabricación de este material por su baja rentabilidad, como es el caso de Morganita, que decidió reducir la producción de fibra de carbono a una pequeña línea en sus fábricas. Por su parte, la empresa Rolls-Royce decidió crear aspas con fibra de carbono para los compresores de los motores de los aviones, pero pronto se dio cuenta de que estos eran endebles al impacto de las aves, por lo que también decidió abandonar la producción.

De esta manera, por aquel entonces, en Reino Unido la única empresa con una gran producción de fibra de carbono era Courtaulds, la cual aprovechó la situación y se adentró en la industria aeroespacial y en la de equipamiento deportivo. Con el paso de los años el proceso de fabricación de fibra de carbono ha ido mejorándose y usándose en diversos campos y objetos.

En los años posteriores (durante la década de los 70) se siguió trabajando y experimentando otras formas de elaboración con derivados de petróleo. Cada vez se conseguían mejores resultados, y la fibra de carbono que se obtenía tenía un rendimiento superior. Así, se consiguió obtener una fibra de carbono con un 85% de carbono y con una gran resistencia a la flexión.

¿Qué tipos de fibra de carbono hay?

A la hora de hablar de tipos de fibra de carbono debemos tener en cuenta que existen numerosas clasificaciones. Este material se puede clasificar según sus propiedades, según los materiales del precursor, según la anchura del tejido, según la temperatura de tratamiento térmico, etcétera.

Según el material podemos encontrar diferentes fibras de carbono: fibras de carbono basadas en poliacrilonitrilo (PAN), elaboradas con base de brea o brea isotrópica, basadas en brea de meso-fase, a base de rayón y cultivadas (en fase gaseosa).

Por su parte, según la temperatura de tratamiento térmico podemos encontrar los siguientes tipos:

  • Fibras de carbono de Tipo I. Son aquellas que siguen un tratamiento de calor alto (HTT). Suelen ser temperaturas superiores a 2000º y las fibras son de gran calidad.
  • Fibras de carbono de Tipo II. Siguen un proceso de calor intermedio (IHT). La temperatura suele rondar los 1500º.
  • Fibras de carbono de Tipo III. Son aquellas que siguen un tratamiento de calor bajo, es decir, por debajo de los 1000º. Se caracterizan por tener una calidad más baja.

También encontramos una clasificación según la anchura del tejido. Teniendo en cuenta que para medir la anchura o el espesor del tejido de la fibra de carbono se tiene como referencia el número de filamentos por los que está compuesto cada hilo, un tejido de 2K mediría aproximadamente 2 mm de ancho y uno de 8K mediría 8 mm. La 3K es la más común.

No obstante, cabe señalar que podemos encontrar diferentes clasificaciones ya que estas están relacionadas con las características que adquiere la fibra de carbono según su método de elaboración.

Por último, es preciso recordar que la fibra de carbono no es un metal. Cuando se procesa es cuando se obtienen filamentos de fibra que unidas y trenzadas se utilizan para elaborar paños similares a los de otros tejidos. Como ya señalamos en nuestro artículo “¿Qué es y para qué sirve la fibra de carbono?” Dos de las características más notables de la fibra de carbono son su resistencia y ligereza, pues este material es incluso más resistente que el acero y tan ligera como la madera o el plástico.

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