Les avantages de la fibre de carbone dans l'industrie aérospatiale

Le marché mondial de la fibre de carbone a atteint une valeur de 3,7 milliards de dollars en 2020 et devrait atteindre 8,9 milliards de dollars d'ici 2031.

La fibre de carbone a plusieurs caractéristiques qui en font l'un des matériaux les plus utiles et polyvalents disponibles aujourd'hui.

L'utilisation de la fibre de carbone peut offrir de nombreux avantages. Pour savoir pourquoi, continuez à lire.

Qu'est-ce que la fibre de carbone

La fibre de carbone est un polymère composé de fibres entrelacées. Ces fibres sont constituées de mèches d'un diamètre d'environ 5 à 10 micromètres, soit moins que celui des cheveux humains.

Lorsqu'elles sont tissées ensemble, ces fibres donnent un tissu en fibre de carbone. Le tissu peut ensuite être placé sur un moule et recouvert de résine ou de plastique pour lui donner une forme permanente.

Avantages de la fibre de carbone

Force

La caractéristique la plus connue de la fibre de carbone est peut-être sa résistance. Je peux généralement avoir une résistance à la traction ultime d'environ 500 ksi (3,5 Gpa).

Pour mettre cela en perspective, l'acier et l'aluminium ont généralement une résistance à la traction de 65 ksi et 125 ksi respectivement.

Poids

La résistance de la fibre de carbone est déjà impressionnante, mais lorsque le poids est pris en compte, elle commence vraiment à se démarquer.

En ce qui concerne les métaux, l'aluminium a l'un des meilleurs rapports résistance/poids. La fibre de carbone est nettement plus résistante que l'aluminium et pèse environ 40 % de moins.

Cela en fait un matériau incroyablement utile dans l'industrie aérospatiale, car la résistance et le poids sont deux des facteurs les plus importants lors de la conception de pièces d'avion.

Un avion qui utilise de la fibre de carbone sur de l'aluminium peut peser jusqu'à 20 % de moins. Un matériau léger signifie une meilleure efficacité énergétique, et on estime que pour chaque kilogramme réduit, il y a une économie d'environ 1 million de dollars en coûts sur la durée de vie de l'avion.

Aérodynamique

Le processus de fabrication permet aux pièces en fibre de carbone d'être très complexes, mais très lisses. Par conséquent, les pièces peuvent être mieux optimisées pour l'aérodynamisme.

Cela contribue à améliorer l'efficacité énergétique et signifie qu'un avion sera globalement plus rapide. La rigidité est également idéale pour la fabrication d'avions à ailes en flèche dans les avions commerciaux. Cela réduit la traînée et peut réduire la consommation de carburant jusqu'à 5 %.

Résistance à la corrosion

L'acier contient du fer, ce qui rend certains types sensibles à la rouille. L'aluminium ne rouille pas, mais s'il est exposé à l'humidité et à d'autres éléments extérieurs pendant une longue période, il peut commencer à se corroder.

Ce qui est très utile pour les applications aérospatiales, ainsi que pour d'autres utilisations, est que la fibre de carbone est totalement résistante à la rouille et à la corrosion.

Applications courantes

En raison de ses nombreux avantages, la fibre de carbone est devenue un matériau courant à utiliser pour plusieurs applications :

• Avion
• Articles de sport (raquettes de tennis, bâtons de hockey, clubs de golf, arcs et flèches de tir à l'arc, etc.)
• Pales d'éoliennes
• Industrie automobile (Formule 1, NASCAR et voitures haut de gamme)
• Équipement médical (équipement de radiographie/imagerie et membres prothétiques)

Au-delà des propriétés mécaniques, la fibre de carbone sera parfois utilisée simplement pour son apparence. C'est le plus courant dans les voitures haut de gamme.

Ce dont vous avez besoin

L'utilisation de la fibre de carbone peut aider à bien des égards. SMI Composites est un producteur de pièces de haute qualité et de services d'experts.

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