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1. Las fibras de carbono tejidas: material y fabricación de una esfera (vídeo)
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2. Tabla de propiedades principales de las fibras de carbono tejidas
| Propiedad | Valor típico | Observaciones |
|---|---|---|
| Densidad | ~1,5–1,7 g/cm³ | Muy ligero |
| Módulo de elasticidad (E) | ~70–300 GPa | Depende de la orientación |
| Resistencia a la tracción | ~500–1500 MPa | Muy elevada |
| Dureza | Variable | Depende de la matriz |
| Conductividad térmica | ~5–20 W/m·K | Baja a moderada |
| Conductividad eléctrica | Conductor (fibras) | Variable |
| Coeficiente de dilatación | Muy baja | Direccional |
| Magnetismo | No | Amagnético |
| Resistencia a la corrosión | Excelente | Muy estable |
| Maquinabilidad | Difícil | Abrasivo |
3. Descripción general
Las fibras de carbono tejidas son materiales compuestos constituidos por fibras de carbono organizadas en trama (tejido) y unidas por una matriz polimérica (resina epoxi, la mayoría de las veces). Introducidas relativamente recientemente en relojería, se utilizan principalmente por sus elevadas propiedades mecánicas, su muy baja masa y su estética técnica distintiva.
A diferencia de los metales, no se trata de un material homogéneo, sino de un compuesto anisótropo cuyas propiedades dependen de la orientación y del tipo de tejido de las fibras.
4. Estructura y tipos de tejido
Las fibras de carbono se organizan según diferentes tipos de tejido, que influyen en las propiedades mecánicas y la estética:
Tejido tafetán (plain weave)
- Patrón regular a cuadros
- Buena estabilidad dimensional
- Aspecto estético clásico
Tejido sarga (twill weave)
- Patrón diagonal característico
- Mejor drapeabilidad
- Muy utilizado en relojería
Tejido unidireccional (UD)
- Fibras orientadas en una sola dirección
- Propiedades mecánicas máximas en ese eje
- Menos utilizado por razones estéticas
5. Matriz y fabricación
Las fibras se impregnan con una resina polimérica (la matriz), formando un compuesto:
- Resinas poliméricas : existen dos tipos de categorías:
- Resinas termoestables : reacción química irreversible que transforma la resina líquida en un sólido. (Resina epoxi: la más común)
- Resinas termoplásticas: se licuan con el calor y se endurecen al enfriarse. (Resina peek)
La resina se integra después en las fibras mediante diferentes procesos:
- Moldeo por contacto
- Moldeos al vacío
- Infusión
- Inyección
El Material sigue después un ciclo de cocción para polimerizar y endurecerse.
La pieza puede entonces ser mecanizada, mediante fresado, etc.
6. Aplicaciones relojeras
Las fibras de carbono tejidas se utilizan para:
- Cajas de relojes
- Esferas
- Platinas y estructuras de movimiento (raro)
- Componentes estéticos
7. Ventajas y límites
Ventajas
- Extremadamente ligero
- Muy resistente mecánicamente
- Amagnético
- Resistente a la corrosión
- Estética moderna y técnica
- Buena absorción de vibraciones
Límites
- Propiedades anisotrópicas (dependen de la orientación)
- Sensibilidad a los impactos localizados (posible delaminación)
- Dificultad de reparación
- Posible envejecimiento de la matriz polimérica
- Mecanizado específico (abrasivo para las herramientas)
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