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Misurazione dello spessore della plastica rinforzata con fibra di carbonio

La plastica rinforzata con fibra di carbonio o polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) è nota per il suo rapporto resistenza/peso elevato, le eccellenti caratteristiche di resistenza alle alte temperature e allo stress. CFRP ha suscitato un notevole interesse da parte delle industrie manifatturiere, in particolare dell'industria aerospaziale a massa critica. Inoltre, trova applicazione nei settori automobilistico, navale e dell'ingegneria civile.

La fibra di carbonio è il cardine del CFRP ed è responsabile della sua forza. Ciascuna fibra di carbonio è costituita da un filo lungo e sottile composto da migliaia di filamenti di carbonio con un diametro di 5-10μm. La resistenza alla compressione della fibra di carbonio è significativamente inferiore alla sua resistenza alla trazione. Pertanto, nelle applicazioni industriali, come base per la sua valutazione di progetto solitamente viene utilizzata la resistenza alla compressione assiale. Questo garantisce la sicurezza e la funzionalità del prodotto finito.

FISCHERSCOPE® HM2000 ; (Fig.1) è uno strumento di misura strumentale automatizzato della rientranza ideale per le prove di resistenza alla compressione su fibra di carbonio mediante uno speciale penetratore piatto da 50μm (vedere Fig.1). FISCHERSCOPE® HM2000 è noto per la sua alta risoluzione e precisione, ideale per misurare campioni piccoli e fragili come le fibre di carbonio.

FISCHERSCOPE® HM2000 è intuitivo e non richiede una preparazione speciale del campione. Basta posizionare il campione CFRP sul tavolo di misurazione, controllare il diametro del monofilo e avviare la misura .;

Il grafico sotto (Fig. 2) mostra il processo di misura della fibra di carbonio. Quando il penetratore tocca la superficie della fibra di carbonio, il carico aumenta in maniera lineare. Una volta che il campione è stato frantumato, il gradiente della curva di carico aumenterà rapidamente. Per questo campione il processo avviene con una forza di prova di 1547 mN e una compressione (profondità di indentazione) di 3,6 µm (vedere il dettaglio X nella Fig. 2). Questo valore di forza viene utilizzato per calcolare lo stress effettivo della fibra in termini di compressione. Le immagini microscopiche della Fig. 3 mostrano i frammenti residui della fibra dopo che la fibra è stata completamente frantumata.

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