equivalenza tra fibra di carbonio e vetro

[gnugo]

Vorrei sapere a quale grammatura di tessuto di vetro corrisponde circa il tessuto di carbonio da 90gs./m^2, dal punto di vista della robustezza?
C'è in generale una regola empirica?

[andrea967]

Ciao
La tua domanda mi ha incuriosito non poco. Non avevo mai pensato a quantificare la reale differenza tra le due fibre.
Con una rapida ricerca su Google ho tratto da uno stesso produttore due nastri, ambedue di 300 gr/mq, uno di fibra vetro e l'altro di carbonio.
Il vetro in esame ha una tensione di rottura > di 2000 Mpa che corrispondono a >200 Kg/mmq, mentre per il carbonio > 3000 Mpa = > 300 Kg/mmq.
Da questo ne ho dedotto che a partià di grammatura il carbonio ha un carico di rottura maggiore di 1/3 rispetto alla fibra vetro e che tale ragionamento può essere riferito al peso, essendo quest'ultimo proporzionale al numero di filamenti che ne compongono la trama. Inutile dirti che il raffronto va fatto su due uguali tipologie di tessuto. Nell'esempio erano ambedue unidirezionali.
Cosa che mi ha stupito non poco è invece il raffronto dell'elasticità tra i due materiali, le due tabelle riportano un modulo di elasticità pari a 73 GPa per la fibra vetro mentre per il carbonio 390 GPa; ben 5 volte maggiore!

[greg89]

Originalmente inviato da andrea967

Ciao
La tua domanda mi ha incuriosito non poco. Non avevo mai pensato a quantificare la reale differenza tra le due fibre.
Con una rapida ricerca su Google ho tratto da uno stesso produttore due nastri, ambedue di 300 gr/mq, uno di fibra vetro e l'altro di carbonio.
Il vetro in esame ha una tensione di rottura > di 2000 Mpa che corrispondono a >200 Kg/mmq, mentre per il carbonio > 3000 Mpa = > 300 Kg/mmq.
Da questo ne ho dedotto che a partià di grammatura il carbonio ha un carico di rottura maggiore di 1/3 rispetto alla fibra vetro e che tale ragionamento può essere riferito al peso, essendo quest'ultimo proporzionale al numero di filamenti che ne compongono la trama. Inutile dirti che il raffronto va fatto su due uguali tipologie di tessuto. Nell'esempio erano ambedue unidirezionali.
Cosa che mi ha stupito non poco è invece il raffronto dell'elasticità tra i due materiali, le due tabelle riportano un modulo di elasticità pari a 73 GPa per la fibra vetro mentre per il carbonio 390 GPa; ben 5 volte maggiore!

esatto.. e ricordiamoci anche che le resina usata per la laminazione o impregnatura è altrettanto importante..

[gnugo]

Originalmente inviato da andrea967

Ciao
La tua domanda mi ha incuriosito non poco. Non avevo mai pensato a quantificare la reale differenza tra le due fibre.
Con una rapida ricerca su Google ho tratto da uno stesso produttore due nastri, ambedue di 300 gr/mq, uno di fibra vetro e l'altro di carbonio.
Il vetro in esame ha una tensione di rottura > di 2000 Mpa che corrispondono a >200 Kg/mmq, mentre per il carbonio > 3000 Mpa = > 300 Kg/mmq.
Da questo ne ho dedotto che a partià di grammatura il carbonio ha un carico di rottura maggiore di 1/3 rispetto alla fibra vetro e che tale ragionamento può essere riferito al peso, essendo quest'ultimo proporzionale al numero di filamenti che ne compongono la trama. Inutile dirti che il raffronto va fatto su due uguali tipologie di tessuto. Nell'esempio erano ambedue unidirezionali.
Cosa che mi ha stupito non poco è invece il raffronto dell'elasticità tra i due materiali, le due tabelle riportano un modulo di elasticità pari a 73 GPa per la fibra vetro mentre per il carbonio 390 GPa; ben 5 volte maggiore!

Molto interessante, grazie mille!
A questo punto, mi aiutate a completare il quadro mettendo a confronto anche il kevlar?

Riguardo le resine invece, come cambiano le caratteristiche al variare del tempo di lavorabilità? In pratica, perchè la maggior parte di noi sceglie la resina più lenta, solo per una questione di lavorabilità o anche di resistenza (non mi riferisco alla 5min, ma ai vari tipi SS, S ed XL del catalogo Schaller) ?