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Il Carbonio

La fibra di carbonio è una struttura filiforme, molto sottile, realizzata in carbonio con la quale si costruisce una grande varietà di materiali detti compositi in quanto le fibre sono "composte" ovvero unite assieme ad una matrice, in genere di resina (ma può essere in metallo o in plastica) la cui funzione è quella di tenere in "posa" le fibre resistenti (affinché mantengano la corretta orientazione nell'assorbire gli sforzi), di proteggere le fibre ed inoltre di mantenere la forma del manufatto composito. Per la realizzazione di strutture in composito le fibre di carbonio vengono dapprima intrecciate insieme a organizzare veri e propri panni in tessuto di carbonio e poi, una volta messi in posa, vengono immersi nella matrice. Tra le sue caratteristiche spiccano l'elevata resistenza meccanica, la bassa densità, la capacità di isolamento termico, resistenza a variazioni di temperatura e all'effetto di agenti chimici, buone proprietà ignifughe. Di contro il materiale risulta non omogeneo e presenta spesso una spiccata anisotropia, ovvero le sue caratteristiche meccaniche hanno una direzione privilegiata. La fibra di carbonio è prevalentemente utilizzata per rinforzare i materiali compositi, in particolar modo i polimeri plastici. Un altro utilizzo sfrutta il conferimento di un certo valore estetico a vari prodotti di consumo. Sfruttandone le caratteristiche di resistenza e leggerezza del peso, la fibra di carbonio viene utilizzata per la produzione delle casse degli orologi e del quadrante. Nella fabbricazione degli orologi, il materiale è spesso combinato con un polimero per aumentarne la resistenza.[4] Materiali non polimerici possono essere utilizzati anche in funzione di matrice per le fibre di carbonio. A causa della formazione di carburi (per esempio il carburo di alluminio, idrosolubile) e a problematiche legate a fenomeni di corrosione, l'utilizzo del carbonio in compositi a matrice metallica è poco sviluppato. Il carbonio-carbonio (RCC, Reinforced Carbon-Carbon)[5] consiste in un rinforzo di fibra di carbonio in una matrice di grafite e viene utilizzato in applicazioni che richiedono l'esposizione a temperature elevate, come nel caso degli scudi termici dei veicoli spaziali o dei freni delle auto di Formula 1. Questo materiale è utilizzato anche per la filtrazione di gas ad alta temperatura, come elettrodo a elevata area superficiale e resistente alla corrosione, e come componente antistatico. La fibra di carbonio è utilizzata anche nei recipienti per gas compressi, inclusi quelli per l'aria compressa. È in corso (dal 2009) la produzione dei primi aerei di linea con largo uso di fibra di carbonio. Si prevede di ridurre il peso e col peso i consumi di carburante. Per esempio, il Boeing 787 è costituito per oltre il 50% di fibra di carbonio. Molto raramente si usano lastre piane di composito piegandole a caldo, viene infatti preferita la tecnica di polimerizzazione delle resine direttamente su uno stampo, impregnando ogni strato di tela di fibra alla volta, spesso comprimendo il tutto per migliorare l'uniformità dello spessore. Ultimamente viene utilizzata anche nei cinturini di alcuni modelli di orologi della Casio della serie G-Shock come il gw-9300 e il gd-200, rendendo il cinturino molto più robusto e resistente