Dans le domaine du tuning automobile, on parle souvent de matériaux particulièrement légers lorsqu'il s'agit d'optimiser le poids. Dans le domaine du tuning automobile et du sport automobile, il est nécessaire de recourir à des matériaux particulièrement solides et légers à la fois. Divers matériaux sont envisageables, comme le plastique renforcé de fibres de verre (PRV), le plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC) et l'aluminium. Tous ces matériaux sont légers et stables. Contrairement au PRV et au PRFC, l'aluminium est un matériau dont la production est particulièrement coûteuse. Le PRV et le PRFC permettent de fabriquer des pièces particulièrement légères. Il est possible de fabriquer presque n'importe quelle forme avec ces matériaux composites.
Qu'est-ce qu'un plastique renforcé de fibres de carbone?
Le plastique renforcé de fibres de carbone (PRFC) est plus connu dans le langage courant sous le nom de carbone et fait partie de la famille des matériaux composites. Le PRFC proprement dit se compose de deux éléments principaux:
- Des couches multiples de fibres de carbone et
- d'une résine spéciale.
Les fibres de carbone entraînent des résistances à la traction très élevées, en particulier dans le sens de la longueur. Pour que cette résistance à la traction soit si possible structurée de la même manière dans toutes les directions, le PRFC est fabriqué de manière à ce que les fibres longitudinales soient orientées dans toutes les directions. Lors de la conception d'une pièce au bureau, un programme informatique aide à placer les mats de carbone afin d'obtenir la plus grande résistance possible pour une faible épaisseur de matériau.
Pour que les différentes couches de mat de carbone puissent se lier solidement entre elles, on utilise la résine synthétique comme colle. La résine synthétique est appliquée avec un soin particulier sur les nattes de fibres de carbone préalablement étalées. Lors du processus de fabrication, on veille toujours à la propreté afin d'éviter les inclusions et les points faibles qui en découlent.
Avantages du matériau
Le carbone est apprécié pour sa facilité de mise en œuvre, sa légèreté et sa solidité, et pas seulement dans le secteur automobile, car il est deux fois plus léger que l'acier et totalement exempt de corrosion. Les pièces en carbone sont toujours utilisées lorsqu'un produit doit répondre à des exigences particulières. Les fabrications spéciales en carbone ne sont pas rares. La fabrication se fait sans grand effort et est également possible en petites séries. Il suffit d'un moule pour pouvoir construire correctement la pièce. Une fois le moule réalisé, il est possible de fabriquer autant de pièces que souhaité.
Les pièces en carbone, sous la forme des pièces automobiles les plus diverses, possèdent, outre une grande résistance, une surface particulière qui est très recherchée par les amateurs. En cas de collision avec un obstacle, la grande résistance du matériau permet d'absorber très efficacement l'énergie. Grâce à sa grande résistance, le carbone peut même contribuer de manière significative à la sécurité du véhicule lorsque les pièces automobiles correspondantes sont placées à des endroits critiques.
À quoi peut servir le matériau ?
Le matériau, principalement fabriqué à la main, est produit en petite série. Ainsi, presque toutes les formes sont envisageables. Dans le domaine du tuning automobile, les pièces en carbone sont utilisées aux endroits les plus divers:
- En tant que pièces de carrosserie.
- Comme éléments décoratifs, pour valoriser l'aspect des pièces intérieures et extérieures d'un véhicule.
- Parties de la carrosserie, par exemple : Capot, ailes, couvercle arrière, spoiler, etc.
- La carrosserie elle-même, en fabriquant le cadre complet comme un grand élément en carbone.
Dans des applications moins critiques, comme le vélo, l'utilisation du carbone est également très courante pour les jantes. Sa construction particulièrement rigide et sa surface noble en font un matériau non seulement recherché, mais aussi cher. En raison de la fabrication manuelle, plus une pièce est grande et complexe, plus les coûts augmentent.
Comment est fabriquée une pièce en carbone ?
D'abord, des fibres de carbone ultrafines sont passées dans une chaîne de production composée de divers fours d'oxydation et à haute température ainsi que d'un traitement de surface spécial. Les fibres, initialement blanches, sont ensuite affinées pour devenir noires. En outre, elles perdent plus de la moitié de leur poids. Ces fibres individuelles, qui ont une épaisseur de 0,007 mm (un cheveu humain a une épaisseur d'environ 0,05 mm), sont utilisées pour fabriquer des tapis individuels.
Pour pouvoir fabriquer une pièce, il faut un moule semblable à une plaque de cuisson. Les nattes en fibres de carbone sont placées dans ce moule et enrobées de résine synthétique. Ensuite, le durcissement a lieu sous l'effet de la chaleur et de la pression, de sorte que chaque pièce sort du moule parfaitement formée et peut être soumise au traitement ultérieur.
Le traitement ultérieur ne consiste souvent plus qu'à retoucher les bords, à casser le matériau excédentaire et à polir la surface. Ainsi, la pièce peut être utilisée immédiatement après son refroidissement.
L'origine historique du carbone
Les exigences de plus en plus élevées en matière de matériaux de plus en plus divers, ainsi que les constructions de plus en plus légères de véhicules et de machines ont entraîné une recherche fébrile de matériaux nouveaux et innovants. Vers la fin des années 1960, les fibres de carbone sont apparues sur le marché à des prix extrêmement élevés (environ 1500 €/kg) et ont d'abord été utilisées dans l'aéronautique et l'aérospatiale. Aujourd'hui, le carbone est utilisé dans presque tous les secteurs industriels :
- Le carbone est utilisé dans de nombreuses applications.
- Aérospatiale
- Automobile
- Construction navale
- Construction mécanique
- Technique médicale
- Énergie éolienne
- Off-Shore
- Articles de sport
- etc.
C'est ainsi qu'un matériau nouveau et plutôt inconnu à l'époque, la fibre de carbone, est devenu aujourd'hui un matériau très universel et polyvalent, à partir duquel de nombreux produits sont fabriqués.
Distribution et possibilités d'achat
Le carbone n'est pas un matériau que le bricoleur peut fabriquer chez lui, dans son garage. Pour pouvoir fabriquer des produits, une grande chaîne de production est nécessaire jusqu'à ce que la pièce proprement dite sorte de la machine. En conséquence, des centres de développement et de production sont nécessaires pour transformer les fibres individuelles en belles pièces. L'entreprise Carbonwerk Germany est spécialement axée sur les pièces automobiles et propose dans sa boutique en ligne des pièces automobiles pour différentes marques. Les pièces automobiles fabriquées par Carbonwerk Germany sont compatibles à 100 % avec les pièces d'origine des différents constructeurs automobiles, même si elles ne sont pas fabriquées par ces derniers. Tous les articles proposés sont envoyés avec une expertise des matériaux.
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