Investigadores de la Universidad Politécnica Nacional de Investigación de Perm (PNIPU) han establecido las temperaturas críticas a las que comienza la destrucción de los plásticos reforzados con fibra de carbono durante el proceso de mecanizado. El descubrimiento permitirá mejorar la calidad y fiabilidad de las piezas para las industrias automotriz, aeronáutica y espacial. Los resultados del trabajo se han publicado en los materiales de la conferencia internacional «Química. Ecología. Urbanismo».
Los científicos de la PNIPU calentaron muestras de plástico reforzado con fibra de carbono en condiciones de laboratorio y registraron los cambios. Como resultado, se determinó que el proceso de destrucción de la resina polimérica aglutinante comienza a una temperatura de 215 °C. La pérdida de masa del material en un 2% se produce en el rango de 215–335 °C, y cuando se calienta a 470 °C, las pérdidas alcanzan el 15%.
Los experimentos en un banco de pruebas especial para el corte mostraron que, a velocidades de procesamiento estándar, la temperatura en la zona de contacto de la herramienta con el material supera fácilmente los 260 °C y puede alcanzar los 350 °C o más, lo que inevitablemente conduce a daños.
Los plásticos reforzados con fibra de carbono, que combinan ligereza y resistencia, se utilizan ampliamente para reducir la masa de los vehículos. Sin embargo, durante el procesamiento con una herramienta de corte, el material puede sobrecalentarse, lo que provoca defectos ocultos. El problema radica en la falta de normas especializadas: los fabricantes suelen utilizar parámetros desarrollados para metales.
La investigación se llevó a cabo en el marco del programa «Prioridad-2030». Los datos obtenidos ayudarán a desarrollar modos óptimos de procesamiento de materiales compuestos, evitando su daño térmico y aumentando la durabilidad de los productos terminados.