Travi in fibra di carbonio personalizzate, travi a I, travi a C e profili strutturali

Indice

Travi in fibra di carbonio personalizzate, travi a I e travi a C

Produciamo travi in fibra di carbonio personalizzate, travi a I, travi a C, travi a scatola e profili strutturali per attrezzature industriali, robotica, UAV, interni aeronautici, strutture marine, sport motoristici e sistemi di ispezione e misurazione. Ogni trave è ingegnerizzata attorno alla direzione del carico, luce, obiettivo di rigidità, metodo di fissaggio, finitura superficiale e quantità di produzione — non estratta da un catalogo standard.

Se hai già un disegno 2D, un file STEP/STP o una trave in alluminio o acciaio esistente che stai convertendo in CFRP, inviacelo e valuteremo la fattibilità fornendo una risposta iniziale entro 24 ore. Per travi personalizzate complesse, un preventivo formale potrebbe richiedere la revisione del disegno da parte del nostro team di ingegneria.

Hai bisogno di un preventivo? Invia il tuo disegno di sezione trasversale, file STEP o specifiche. Risponderemo con una revisione iniziale della fattibilità entro 24 ore. Richiedi un preventivo →

Cos'è una trave in fibra di carbonio?

Una trave in fibra di carbonio è un profilo strutturale realizzato in plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP), progettata per sostenere carichi di flessione, torsione o assiali riducendo il peso rispetto alle alternative metalliche. Viene utilizzata ovunque gli ingegneri debbano ridurre la massa in movimento, minimizzare la deflessione, migliorare l'ammortizzamento delle vibrazioni o estendere la vita a fatica oltre quanto acciaio o alluminio possano offrire.

A differenza di un estruso in alluminio — che si comporta in modo identico in ogni direzione — una trave in fibra di carbonio è anisotropo: la sua rigidità e resistenza dipendono dall'orientamento delle fibre. Una trave con tutte le fibre disposte lungo la sua lunghezza sarà estremamente rigida in flessione lungo quell'asse ma relativamente debole in torsione. Un laminato bilanciato con strati a ±45° gestisce meglio la torsione ma scambia parte della rigidità assiale. La programmazione del layup fa parte del lavoro di ingegneria, non è solo un dettaglio di produzione.

Due proprietà che rendono le travi CFRP particolarmente utili nelle applicazioni ingegneristiche:

  • Espansione termica longitudinale quasi zero. I compositi strutturali standard in fibra di carbonio hanno un CTE vicino allo zero o leggermente negativo lungo la direzione della fibra, rispetto a circa 23 µm/m·K per l'alluminio e 12 µm/m·K per l'acciaio. Questo rende le travi CFRP una scelta pratica per macchine di precisione, ponti di metrologia, strutture per telescopi e qualsiasi applicazione in cui il movimento termico causa errori dimensionali o di tracciamento.
  • Maggiore smorzamento delle vibrazioni rispetto ai metalli. I compositi in fibra di carbonio dissipano l'energia vibratoria più efficacemente rispetto all'alluminio o all'acciaio nella maggior parte delle configurazioni strutturali — rilevanti in sistemi a ponte ad alta velocità e bracci robotici in cui il tempo di assestamento e l'oscillazione residua influiscono sul tempo ciclo e sull'accuratezza di posizionamento.

Come fabbrica di produzione di compositi in fibra di carbonio, produciamo travi strutturali insieme a un'ampia gamma di parti personalizzate in fibra di carbonio per clienti industriali, automobilistici e aerospaziali. I profili di sezione trasversale più comuni che produciamo sono:

  • Trave a I / Trave a H — flange collegate da un web verticale; efficiente per carichi di flessione su un asse singolo; colloca il materiale dove lo stress di flessione è più elevato
  • Trave a C / Canale a U — sezione aperta con tre lati; facile da bullonare o montare piatto su superfici; comune in telai di macchine, guide lineari e strutture a nervi
  • Trave a scatola — sezione chiusa rettangolare o squadrata; la geometria più resistente alla torsione; standard per bracci UAV e bracci robotici
  • Trave rettangolare — solida o cava; utilizzata in telai, modelli e assemblaggi strutturali generali
  • Trave ibrida — corpo in fibra di carbonio con inserti in alluminio, acciaio inossidabile o titanio incollati nei punti di attacco portanti
  • Trave a traliccio in fibra di carbonio / trave a graticcio — tubi in carbonio o aste assemblati in una geometria a traliccio; rapporto massa-rigidità ottimizzato per lunghe distanze

Nomenclatura e dimensioni delle sezioni

Quando richiedi un preventivo, è utile specificare le travi nel modo in cui le sezioni strutturali sono normalmente descritte. La convenzione di denominazione che utilizziamo:

Esempio di codiceTipoSignificato
I-80×40×3Trave a IAltezza 80mm, Larghezza Flangia 40mm, Spessore Parete 3mm
H-120×80×4×6Trave a HAltezza 120mm, Larghezza Flangia 80mm, Web 4mm, Flangia 6mm
C-60×30×2Canale a CAltezza 60mm, Larghezza flangia 30mm, Spessore parete 2mm
RHS-40×20×2Sezione cava rettangolare40×20mm esterno, spessore parete 2mm

Per sezioni personalizzate, puoi specificare qualsiasi combinazione di queste dimensioni in un disegno o file STEP, e valutiamo quali attrezzature e processi sono necessari per produrla.

Gamma di dimensioni tipiche con cui lavoriamo:

  • I-beam / H-beam: altezza 30–200mm, larghezza flangia 20–120mm, spessore parete 1.5–10mm
  • C-channel / U-channel: altezza 20–150mm, larghezza flangia 15–80mm
  • Trave scatolare / tubo rettangolare: da 10×10mm a 100×60mm e oltre con attrezzature personalizzate
  • Lunghezza: fino a circa 2.500mm per sezioni stampate e avvolte; profili più lunghi disponibili tramite partner di pultrusione per progetti a sezione costante

Trave in fibra di carbonio vs. Alluminio e Acciaio

La domanda ingegneristica più comune che affrontiamo è se passare dall'alluminio o acciaio alla fibra di carbonio abbia senso per una determinata applicazione. Ecco un confronto diretto:

ProprietàFibra di carbonio (CFRP)Alluminio 6061-T6Acciaio strutturale
Densità~1,55–1,60 g/cm³2,70 g/cm³7,85 g/cm³
Resistenza alla trazione (direzione della fibra)600–1.500 MPa (dipendente dal grado)310 MPa400–550 MPa
Modulo di tensione (direzione fibra)70–300 GPa (dipendente dal grado)69 GPa200 GPa
Rigidità specifica (E/ρ)Significativamente superiore all'alluminio quando ottimizzato nella direzione principale del caricoLinea di base~50% dell'alluminio
Espansione termica (longitudinale)~0–2 µm/m·K~23 µm/m·K~12 µm/m·K
Smorzamento delle vibrazioniGeneralmente superiore all'alluminio o all'acciaio; la misura dipende dal laminato e dalla strutturaBassoMolto basso
Resistenza alla corrosioneEccellenteBuono (anodizzato)Richiede rivestimento
Comportamento alla faticaEccellente se progettato correttamenteModeratoBuono
Conducibilità elettricaConduttivo in pianoConduttivoConduttivo
Compatibilità galvanica con alluminioRichiede strato di isolamento in ambienti umidi
LavorazioneAttrezzatura in carburo/diamante necessariaCNC standardCNC standard
Metodo di giunzioneIncollato o meccanico con inserti progettatiSaldato, bullonato, rivettatoSaldato, bullonato
Attrezzature per profili personalizzatiNecessarie per sezioni non standardEstrusioni disponibili in pronta consegnaSezioni standard disponibili
Costo unitario (sezione trasversale equivalente)Più altoPiù bassoPiù basso

Nota sulla corrosione galvanica: la fibra di carbonio è conduttiva elettricamente in piano. Il contatto diretto tra CFRP e alluminio nudo in un ambiente umido o bagnato causerà la corrosione galvanica dell'alluminio. Questo è gestito con distanziatori in GFRP, rondelle di isolamento, interfacce anodizzate o sigillanti per umidità — qualcosa da progettare fin dall'inizio, non da scoprire durante il servizio.

Quando ha senso usare la fibra di carbonio: strutture in movimento dove l'inerzia ridotta significa cicli più rapidi o migliore precisione (portali, robotica, ponti CMM), strutture di precisione dove il movimento termico causa errori (metrologia, supporti per telescopi), strutture in cui la fatica o la corrosione degradano il metallo nel tempo, e applicazioni dove la riduzione del peso ha un impatto operativo diretto (tempo di volo UAV, prestazioni nel motorsport).

Quando il metallo è ancora la scelta più pratica: spannature molto brevi dove il risparmio di peso è marginale, parti con geometria 3D complessa che non si adatta a un layup laminato, progetti a bassa quantità in cui il costo dell'attrezzatura non può essere ammortizzato, e applicazioni con carichi puntuali concentrati in aree di contatto molto piccole dove gli inserti aggiungerebbero più costo di quanto il passaggio ai materiali risparmi.

Guida alla selezione del tipo di trave

Tipo di IbeamMigliore scenario di caricoVantaggio principaleCompromesso principale
Trave a I / Trave a HFlessura a un asse; spazi lunghiUso più efficiente del materiale per la rigidità alla flessioneRigidità torsionale inferiore rispetto a una struttura a scatola chiusa
Trave a C / Canale a UStrutture montate a scomparsa; guide ferroviarie; strutture a nervaturaFacile da fissare piatto alle superfici; la sezione aperta consente il passaggio dei caviLa sezione aperta ha una rigidità torsionale inferiore
Trave a scatolaFlessura e torsione combinate; bracci robotici; bracci UAVRigidità torsionale più alta per unità di pesoStrumenti più complessi rispetto alle sezioni aperte
Ibeam rettangolare / quadratoStruttura generale; dispositivi di montaggio; supporti di provaGeometria semplice; facile da lavorare e montareNon ottimizzato per direzioni di carico specifiche
Ibeam ibrido con inserti metalliciCollegamenti ad alta carico bullonati; assemblaggi montati a flangiaGiunto meccanico affidabile; capacità di carico progettataMaggiore costo per parte; richiede progettazione degli inserti
Trave a traliccio / a grigliaLunghi spazi; strutture aeree; strutture caricate dal ventoMassa-ottimizzata alla rigidità; ridotto attrito del ventoAssemblaggio più complesso; connessioni tra più membri

Lista di controllo per la progettazione di travi in fibra di carbonio

Prima di sostituire un beam in alluminio o acciaio con CFRP, o progettare una nuova trave strutturale in fibra di carbonio da zero, questi sono i principali input progettuali che determinano se la sostituzione ha senso e come deve apparire la trave:

  • Campo di spessore e condizione di supporto: sospensione, semplicemente supportato, o fissato a entrambe le estremità
  • Deformazione target sotto carico massimo: il requisito di rigidità che guida le dimensioni della sezione trasversale
  • Tipi di carico: flessione, torsione, compressione assiale, impatto, o una combinazione
  • Requisito di fatica: numero di cicli, ampiezza del carico, e vita operativa richiesta
  • Metodo di connessione: giunto incollato, bullonato con inserti, raccordi terminali, o assemblaggio adesivo
  • Intervallo di temperatura di lavoro: determina il sistema di resina; l'epossidica standard è tipicamente adatta fino a ~80–100°C; applicazioni ad alta temperatura richiedono una selezione di resina differente basata sul foglio informativo del materiale
  • Esposizione a UV e umidità: uso all'aperto o marino richiede rivestimenti stabili agli UV e resina appropriata
  • Requisito di isolamento elettrico: se la trave deve essere non conduttiva, sono necessarie strati GFRP o un assemblaggio ibrido
  • Rischio di corrosione galvanica: se la trave sarà a contatto diretto con l'alluminio in un ambiente umido o esterno
  • Requisito di ispezione e documentazione: visiva, dimensionale, primo articolo, o NDT da terze parti

Se puoi condividere anche solo un'immagine parziale di questi input con la tua richiesta, possiamo fornire una risposta iniziale più specifica e utile.

Fattori chiave ingegneristici prima della produzione

Spannatura, supporti e localizzazione del carico. How long is the beam, how is it supported, and where is the load applied? A 1.5m gantry crossbeam under distributed load and a 1.5m cantilever arm under tip load require very different cross-sections and layups — the same length doesn’t mean the same design.

Bending stiffness vs. torsional stiffness. If the beam is primarily loaded in one plane, we optimize for axial stiffness with a high UD fiber content. If it experiences combined bending and torsion — typical for robotic arms, camera sliders, and UAV booms — we use a closed box section with ±45° plies to carry shear loads.

Fiber orientation and layup sequence. A beam with all 0° UD plies is the stiffest possible in the axial direction but can fail with little warning in the transverse direction. A quasi-isotropic laminate [0/45/90/-45]s is more damage-tolerant and easier to connect to surrounding structure, but heavier for the same axial stiffness. For most structural beams, we use a hybrid schedule: predominantly UD plies in the flanges for bending stiffness, ±45° plies in the web for shear, and outer cap plies for surface protection.

Wall thickness, cross-section proportions, and buckling. For thin-walled beams under compression or bending, local buckling can occur before the material reaches its failure stress. We review this during engineering assessment, especially for slender beams or those under compressive loading.

Attachment: holes, inserts, and bonding surfaces. A bolt through an unlined CFRP hole concentrates stress at the fastener and will fail in bearing at a much lower load than a properly designed insert allows. For any connection above light-duty, we recommend bonded metal inserts or local ply buildup at the attachment zone.

Operating environment. Standard epoxy resin systems hold their properties up to approximately 80–100°C. For higher-temperature environments, we select a resin system based on the material data sheet for the working temperature range. UV-exposed parts need UV-stable clear coat. Chemical exposure should be mentioned during enquiry — resin systems vary in chemical resistance.

Electrical conductivity. Carbon fiber is electrically conductive in-plane. If the application requires an electrically isolating beam — sensor mounts, RF-transparent structures, medical equipment — GFRP or hybrid CFRP/GFRP layups can address this.

Pultruded vs. Molded Carbon Fiber Beams

This is one of the most common process questions we receive, and the answer matters for both cost and lead time.

Pultruded carbon fiber beams are produced by pulling continuous fibers through a resin bath and a heated die in a single continuous operation. The result is a constant cross-section profile with consistent properties along the full length. Pultrusion is cost-effective for high volumes of standard sections — I-beams, H-beams, C-channels, rectangular tubes — and produces a high, uniform fiber content. The limitation is geometry: the cross-section must be constant along the length, and the process does not allow local reinforcement, varying wall thickness, or integrated inserts within the beam body.

Molded carbon fiber beams — produced by autoclave, compression press, or wet layup — offer much greater design flexibility. The layup can be varied along the length, local reinforcement can be added at attachment points, metal inserts can be incorporated during manufacturing, and a visible surface finish is achievable on all faces. Molded beams are better suited to custom I-beams, C-beams, and box beams where geometry changes along the length or where the quantity doesn’t justify pultrusion tooling.

ScenarioBetter Process
Long, constant cross-section in high volumePultrusion (via partner)
Custom geometry, inserts, or visible surfaceAutoclave or compression molding
Small quantity custom I-beam or C-beamStampaggio a compressione
Prototype with final production intentMolded (same mold for production)
Very long structural stock (meters of profile)Pultrusion (via partner)

For most custom beam projects — UAV booms, gantry beams, robotic arm links, inspection fixtures — molded processes are the better starting point. We’ll identify the right process during engineering review.

Manufacturing Processes for Carbon Fiber Beams

ProcessoBest GeometryPerformance LevelCosto degli attrezziMin. Practical QtyMax. Length
Prepreg autoclaveComplex profiles; visible surfacesIl più altoMedio–Alto1+~2,500mm
Compression / hot pressI-beams; C-beams; close-tolerance profilesMolto buonoMedio–Alto10+~2,000mm
Wet layup + vacuum bagLarge one-offs; prototypesBuonoBasso1~3,000mm+
Pultrusion (via partners)Constant cross-section stock; volumeVery consistent axial propertiesHigh (one-time)50m+Continuous

Prepreg Autoclave Molding

I ply prepreg in fibra di carbonio — tipicamente T700 3K twill per le superfici visibili, T700 UD o T800 UD per le flangie strutturali dove la rigidità rispetto al peso è critica — vengono posati a mano nel modulo, sottoposti a vuoto in sacchetto e curati in un'autoclave a temperatura e pressione controllate. Questo processo produce una consolidazione uniforme e minimizza i vuoti. È il nostro approccio standard per travi critiche per le prestazioni, parti a superficie visibile e tutto ciò che richiede un orientamento di layup precisamente controllato.

Stampaggio per Compressione / Pressa a Caldo

Per travi a I e canali a C dove la geometria della flangia e del web deve essere dimensionale precisa e ripetibile in un lotto, utilizziamo attrezzature in acciaio o alluminio abbinati sotto una pressa idraulica. Il prepreg viene posato nelle metà del modulo e la pressa applica una pressione di serraggio uniforme durante la cura. Ciò offre una tolleranza di sezione trasversale più ridotta e una buona coerenza da parte a parte — importante quando la trave deve adattarsi a una macchina con tolleranze ridotte o innestarsi a un'interfaccia di precisione.

Layup Umido + Sacchetto a Vuoto

Per prototipi, grandi travi singole, o progetti dove il budget non supporta l'attrezzatura per autoclave, il layup umido con sacchetto a vuoto è pratico. La consolidazione è leggermente inferiore rispetto all'autoclave, il che significa proprietà per unità di peso leggermente inferiori, ma per molte applicazioni strutturali la differenza è entro limiti accettabili. Utilizziamo questo processo dove si adatta realmente ai requisiti del progetto.

Pultrusione (sourcing attraverso partner qualificati)

Per profili con sezione trasversale costante — telai strutturali, sistemi ferroviari e guide — la pultrusione offre proprietà consistenti ad alto volume. Non operiamo attrezzature di pultrusione internamente; per progetti che richiedono profili pultrusi, ci rivolgiamo a partner qualificati e gestiamo la qualità a tuo nome.

Operazioni Secondarie: CNC, Bonding e Assemblaggio

Dopo la cura, la maggior parte delle travi necessita di lavori secondari prima della consegna: taglio a misura, foratura di fori di montaggio, fresatura di scanalature, incollaggio di inserti. Utilizziamo utensili in carburo e a diamante per evitare delaminazioni sui bordi tagliati. Per le quantità di produzione, la foratura CNC con dispositivi di fissaggio garantisce una posizione e una qualità dei fori costante. I tasselli finali sono fresati CNC secondo le tolleranze GD&T e poi incollati o viti al corpo della trave.

Tasselli Finali in Fibra di Carbonio e Interfacce Metalliche

La maggior parte delle travi strutturali in fibra di carbonio non fallisce nel corpo della trave — fallisce al punto di connessione. Per questo motivo trattiamo il design dei tasselli finali come parte del progetto della trave, non come un dettaglio da risolvere in seguito.

Per travi che si collegano a strutture di macchine, carrelli a portale, giunti robotici o fusoliere di UAV, l'interfaccia implica tipicamente uno o più dei seguenti elementi:

  • Piastre terminali in alluminio incollate — piastre fresate incollate all'estremità della trave con adesivo strutturale e, se necessario, bloccate tramite viti. La piastra fornisce una superficie di montaggio piatta e precisa e distribuisce il carico nell'area di adesione.
  • Inserti metallici filettati — inserti in alluminio, acciaio inossidabile o titanio incollati nella parete della trave nei punti di attacco. Standard per qualsiasi connessione bullonata che deve essere assemblata e smontata sotto carico strutturale.
  • Superfici di montaggio fresate con precisione — dove la trave deve appoggiarsi piatta su una superficie di riferimento, fresiamo CNC le superfici di accoppiamento dopo l’incollaggio per raggiungere la planarità e la parallelismo richiesti.
  • Shim di isolamento in GFRP — shim in fibra di vetro non conduttiva incollata nelle interfacce CFRP-to-alluminio per prevenire la corrosione galvanica in ambienti umidi o esterni.
  • Bussole press-fit o incollate — per giunti rotanti, punti di pivot o connessioni a tolleranza ristretta.

La geometria del tassello finale spesso influisce sul design degli utensili per il corpo della trave stesso. Esaminiamo il tuo metodo di attacco durante la valutazione ingegneristica e segnaliamo qualsiasi cosa potrebbe creare problemi di percorso di carico, area di adesione insufficiente, contatto galvanico o problemi di tolleranza.

Tolleranza e Ispezione della Qualità

La tolleranza raggiungibile dipende dal profilo, dalla lunghezza, dal processo e se la lavorazione post operazione è inclusa:

CaratteristicaAs-prodotto (stampato / avvolto a rotolo)Dopo lavorazione CNC
Dimensioni esterne±0,2–0,5mm tipico±0,05–0,1mm raggiungibile
Spessore della parete±0,1–0,3mm
Lunghezza±1–2mm (tagliato a misura)±0,1mm
Posizione del foro±0,05mm con dispositivo di fissaggio
Linearità≤0,5mm/m tipicoDipende dalla rigidità della trave
Finitura superficiale (visibile)Intreccio 3K, finitura lucida o opaca trasparente

Per travi destinate a macchine di precisione o sistemi di ispezione, le dimensioni critiche dell'interfaccia — posizioni dei fori, superfici di accoppiamento dei tasselli, superfici di montaggio delle guide — vengono fresate CNC alle tolleranze richieste dall'applicazione.

Ispezione standard: controllo dimensionale su dimensioni critiche, ispezione visiva per difetti superficiali (vuoti, aree ricche di resina, fibra secca, delaminazione ai bordi), controllo del peso e documentazione fotografica. Per lotti di produzione, emettiamo un rapporto di ispezione del primo articolo per l'approvazione del cliente prima di eseguire l'intero lotto.

Attualmente non offriamo test non distruttivi in-house (ultrasonic C-scan o raggi X). Per progetti dove questo è specificato, possiamo organizzare un'ispezione da parte di terzi — questo dovrebbe essere discusso durante la fase di offerta poiché incide su costi e tempistiche.

Limitazioni di Progetto delle Traversa in Fibra di Carbonio

Preferiamo spiegare queste questioni prima dell'inizio di un progetto piuttosto che dopo.

I danni da impatto sono difficili da rilevare. I compositi in fibra di carbonio non si deformano come i metalli prima di fallire — si fratturano. Un attrezzo fatto cadere su una trave o un impatto laterale possono causare delaminazione interna che non si vede sulla superficie ma riduce la capacità strutturale. Se la trave opera in un ambiente soggetto a impatti, possiamo discutere misure di progettazione resistenti ai danni, coperture protettive o se un'alternativa in metallo è più pratica.

Carichi puntuali richiedono inserti o disposizioni per la distribuzione del carico. Un bullone che passa attraverso una sottile parete CFRP senza un inserto appropriato fallirà nel carico a una frazione del carico che un inserto filettato può sopportare. Qualsiasi connessione bullonata sotto carico significativo deve essere progettata tenendo presente ciò fin dall'inizio.

Angoli interni affilati complicano il layup. Il prepreg in fibra di carbonio non si adatta perfettamente a raggi interni inferiori a circa 3 mm senza il rischio di vuoti o zone ricche di resina. Segnaleremo questo e suggeriremo modifiche ai raggi durante la revisione del design, se necessario.

La lunghezza monoblocco è limitata dal processo. La nostra attrezzatura accoglie fino a circa 2.500 mm per la maggior parte dei profili. Per aperture più lunghe: profili pultrusi tramite partner (per sezioni costanti), sezioni giuntate o design a trave che suddividono l'apertura in membri più brevi.

Il contatto CFRP-alluminio in ambienti umidi causa corrosione galvanica. Questo è un requisito di design, non un dettaglio di installazione. L'isolamento deve essere incorporato nella giunzione fin dall'inizio.

Le travi I e C personalizzate richiedono attrezzature dedicate. Per tubi rettangolari strutturali in dimensioni standard, i mandrini esistenti riducono il costo e il tempo di attrezzaggio. Per sezioni trasversali di trave I e canale C personalizzate, l'attrezzatura è un investimento una tantum che deve essere giustificato dal piano di produzione.

Progetti Esempio

Di seguito sono riportati modelli di progetti anonimi basati sulla nostra esperienza manifatturiera. I nomi dei clienti, i disegni e le dimensioni specifiche non sono pubblicati: la maggior parte dei progetti di travi strutturali personalizzate è coperta da NDA.

Trave trasversale a ponte industriale per ispezione automatizzata

L'obiettivo del design era ridurre la massa mobile in una trave trasversale in alluminio di 1.200 mm e migliorare il comportamento di assestamento dinamico durante i passaggi ad alta velocità. Abbiamo prodotto una trave a scatola in fibra di carbonio con prevalentemente prepreg UD nelle flangie superiore e inferiore per rigidità alla flessione, strati ±45° per stabilità torsionale e piastre terminali in alluminio incollate con fori di montaggio CNC per l'interfaccia con il carrello del ponte. Il basso CTE del CFRP è stato selezionato per ridurre il movimento dimensionale legato alla temperatura durante i lunghi turni di produzione. Processo: autoclave prepreg.

Booms strutturali UAV con inserti in acciaio inossidabile

Un programma commerciale UAV aveva bisogno di booms strutturali per un multirotore sollevatore di carichi, con inserti filettati in acciaio inossidabile a ciascun estremità per il montaggio del motore e il collegamento alla fusoliera. Il progetto è iniziato con quattro booms prototipo per la validazione del volo. Abbiamo prodotto i booms avvolgendo a rullo il prepreg T700 su un mandrino, con un ulteriore accumulo di strati UD nelle zone degli inserti. Dopo la polimerizzazione, gli inserti in acciaio inossidabile sono stati incollati con adesivo strutturale e i fori di montaggio sono stati fresati CNC nella posizione finale. Dopo l'approvazione del prototipo, il programma è passato alla produzione in serie. Dall'approvazione del disegno alla prima consegna del prototipo: circa quattro settimane.

Trave strutturale per motorsport con resina ad alta temperatura

Una squadra di corsa aveva bisogno di una trave strutturale posizionata vicino al sistema di scarico, con una temperatura di lavoro sostenuta che supererebbe i limiti dell'epossidica standard. Abbiamo selezionato un sistema di resina ad alta Tg basato sulle proprietà della scheda dati per l'intervallo di temperatura applicativo e prodotto la trave utilizzando la stampaggio a compressione con uno stampo in acciaio. Superficie: finitura opaca trasparente su tessuto 3K. Questo tipo di lavoro di ingegneria ad alta temperatura è un aspetto del nostro più ampio programma in fibra di carbonio per motorsport e automotive.

Membri strutturali per montaggio di telescopi di precisione

Un produttore di attrezzature astronomiche aveva bisogno di membri strutturali per un montaggio di telescopi motorizzato dove il movimento termico tra le temperature diurne e notturne causava errori di tracciamento. Il basso CTE longitudinale del CFRP era il requisito chiave del design. Abbiamo prodotto sezioni di tubi rettangolari in un layup prevalentemente UD a 0° per massimizzare la rigidità assiale e minimizzare l'espansione termica longitudinale. Le superfici esterne sono state lasciate carteggiate per consentire al cliente di applicare le proprie staffe di interfaccia in alluminio anodizzato con guarnizioni isolanti in GFRP.

Applicazioni tipiche

Automazione industriale e robotica. Travi trasversali a ponte, carrelli motorizzati lineari, collegamenti di bracci robotici, elementi trasversali SCARA e bracci di robot delta. Ridurre la massa mobile in questi sistemi può contribuire a tempi di ciclo più rapidi, minori requisiti di coppia del motore e migliori ripetibilità della posizione. Il basso CTE beneficia anche dei sistemi di ispezione di precisione dove il movimento termico influisce sull'accuratezza.

Strutture UAV e droni. Longheroni delle ali fisse, bracci e booms multirotore, guide di carico e longheroni della fusoliera. Collaboriamo con team nella fase prototipale e nella produzione in piccole serie per programmi commerciali UAV.

Strutture aerospaziali e aeronautiche. Telai di cabina, strutture dei sedili, supporti per attrezzature e membri strutturali non primari. Per applicazioni dedicate di travi C e profili strutturali per aerei, vedere la nostra pagina delle travi C in fibra di carbonio per aeromobili. Non certificiamo parti per strutture primarie degli aeromobili e siamo chiari su questa distinzione in ogni richiesta aerospaziale.

Marina e offshore. Longheroni, booms, braccia di allungo e strutture dei telai delle aperture. La resistenza alla corrosione combinata con il risparmio di peso rende la fibra di carbonio pratica per barche a vela da corsa, tender e attrezzature offshore esposte sia all'acqua salata che a carichi ciclici.

Motorsport e corsa. Membri del telaio strutturale, inserti per gabbie di sicurezza, braccia di supporto del paraurti, struttura del sottoportante e rinforzi di presa delle sospensioni. Produciamo parti in fibra di carbonio per automobili e veicoli da pista così come componenti per moto in fibra di carbonio — le travi strutturali fanno parte di una capacità più ampia nella compositi per veicoli ad alte prestazioni.

Metrologia e misurazione di precisione. Ponti CMM, bracci del profilometro, assemblaggi di tubi per telescopi e travi di precisione per stadi. Il CTE quasi zero e l'alta rigidità specifica della fibra di carbonio la rendono ben adatta dove il movimento termico o la deflessione elastica creano errori di misura.

Stampa, tessile e macchinari per la trasformazione. Lame di dottore, rulli danzatori, travi di guida della rete e supporti per cilindri di stampa. Nelle macchine ad alta velocità per il processamento della rete, la fibra di carbonio può ridurre vibrazioni e inerzia, migliorando la registrazione di stampa e riducendo l'oscillazione del bordo della rete.

Opzioni personalizzate

OpzioneScelte disponibili
Grado di fibra di carbonioT300, T700, T800, M40J, o equivalente specificato dalle proprietà
Forma della fibraUD prepreg (rigidità assiale massima), tessuto piano 3K, twill 3K, tow grande 12K, spread-tow
Orientamento del layup0° UD dominante, ±45°, quasi isotropico [0/45/90/-45]s, o ibrido per caso di carico
Sistema a resinaEpossidica standard, epossidica ad alta Tg, epossidica ritardante di fiamma - selezionata per temperatura di lavoro e scheda dati
Finitura superficiale (visibile)Finitura trasparente lucida, finitura trasparente opaca, finitura trasparente UV-protettiva
Finitura superficiale (strutturale/incollaggio)Grezza, carteggiata per incollaggio, primerizzata
ColoreIntreccio di carbonio naturale (finitura trasparente), vernice solida (specificare RAL o fornire campione), personalizzata
Inserti metalliciAlluminio, acciaio inossidabile, titanio - incollati o co-stampati
End fittingsPrecision-machined aluminum or steel end fittings to your drawing and GD&T tolerances
Galvanic isolationGFRP shim layers, isolation washers, or anodized interfaces at CFRP-to-aluminum joints
Materiale dello stampoComposite mold (prototype / low-volume), aluminum mold (medium volume), P20 steel mold (high volume / tight tolerance)
Secondary machiningCNC drilling, milling, slotting, tapping; inserts bonded and machined to position
Inspection and documentationDimensional check, visual inspection, first-article report, weight tolerance, material traceability

What Information We Need for a Quotation

InformazioniPerché è importante
2D drawing or STEP/STP fileEvaluates mold geometry, layup access, and CNC operations
Cross-section type and dimensionsDetermines tooling, fiber schedule, and stiffness
Spessore della pareteAffects structural performance, weight, and tooling
Beam length per pieceDetermines process choice and shipping method
Load case, target stiffness, or deflection limitDrives fiber orientation and cross-section design
Mounting / attachment method at each endDetermines insert type, end fitting design, and local reinforcement
Quantity: prototype / pilot batch / productionDetermines mold investment and unit pricing
Surface finish and colorAffects processing steps and cost
Intervallo di temperatura di funzionamentoDetermines resin system
Tolerances on critical featuresDrives tooling investment and post-machining scope
Electrical isolation required?Determines if GFRP layers or hybrid layup is needed
Existing sample or part for scanning?3D scanning available if no drawing exists

If you don’t have all of this yet — for example, you have an existing aluminum beam with no formal drawing — send us what you do have. We can work from a sketch with key dimensions, photos with measurements, a physical sample for scanning, or a description of the application and the performance target.

Project Workflow: From Enquiry to Delivery

Step 1 — Submit your requirements. Email your drawing, STEP file, or project description. For straightforward enquiries, we’ll provide an initial response within 24 hours.

Step 2 — Engineering review and quotation. We review the design for manufacturability, process fit, and connection design — flagging anything that affects performance, cost, or feasibility before quoting. You receive a formal quotation with tooling cost (if applicable), unit price, and confirmed lead time.

Step 3 — Tooling development. For custom profiles requiring dedicated tooling, we design and manufacture the mold from the approved drawing. Tooling remains at our facility and is available for all future reorders at no additional tooling charge.

Step 4 — First-article sample. We produce a first-article part, share dimensional inspection results and photographs, and wait for your approval before proceeding to batch production.

Step 5 — Batch production and inspection. Production with inspection at defined checkpoints. Inspection results and photographs are documented per agreed quality plan.

Step 6 — Packaging and shipping. Long beams are packed with internal support, foam padding, and wooden crating where needed. We ship regularly to the US, UK, Germany, Canada, and Australia and handle all export documentation.

Perché lavorare con noi

We are a carbon fiber composite manufacturing factory — not a trading company and not a stock reseller. Learn more about our factory and production capability →

Our facility runs autoclaves, compression presses, and CNC machining equipment, and we produce CFRP parts across automotive, motorcycle, UAV, industrial, and sports equipment programs. Beyond structural beams, our servizio di produzione di fibra di carbonio personalizzata covers everything from one-off prototypes to OEM batch production across a wide range of part types and industries.

What this means for a structural beam project:

  • We develop tooling for custom cross-sections — I-beams, C-beams, box beams with specific proportions — based on your drawing.
  • We support the full workflow from engineering review through tooling, first-article, batch production, and reorder.
  • OEM/ODM with NDA: design data and tooling are treated as confidential; formal NDA available on request.
  • We work from STEP files, 2D drawings, physical samples, or 3D scan data. A complete engineering package is not required to start the conversation.
  • We’ll tell you honestly if your application doesn’t suit carbon fiber, if our process capability doesn’t match your tolerance requirement, or if the economics don’t work at your quantity.

Domande Frequenti

What is the difference between a carbon fiber I-beam and an H-beam?

Both profiles have the same cross-section shape — two flanges connected by a vertical web. The naming convention differs by proportion: I-beams typically have narrower flanges relative to the web height, while H-beams have flanges closer in width to the total height, giving a more symmetrical appearance. In carbon fiber, this distinction is less standardized than in structural steel sections; we produce whichever flange and web proportions your design specifies.

Are carbon fiber beams stronger than steel?

On a weight-for-weight basis, the tensile strength and stiffness of carbon fiber along the fiber direction are significantly higher than structural steel. In absolute terms (per unit of cross-section area), the comparison depends on fiber grade, layup, and load direction. For most structural beam applications, the more useful metric is bending stiffness-to-weight, where carbon fiber performs well when the beam is designed to take advantage of its directional properties.

Can carbon fiber I-beams directly replace aluminum extrusions?

Rarely at the same dimensions. Carbon fiber and aluminum have different modulus values and very different directional behavior, so a dimensional swap will change deflection behavior. Most aluminum-to-CFRP conversions involve redesigning the cross-section to achieve the same or better stiffness at lower weight — which typically means different section proportions, wall thickness, and layup. If you share your current aluminum beam specification and the stiffness or deflection requirement, we can help with this assessment.

Can carbon fiber beams be used for machine gantries?

Yes, and this is one of the most common structural beam applications we see. CFRP gantry crossbeams reduce moving mass, which allows higher acceleration and deceleration without exceeding motor limits, and reduces settling time after each positioning move. The low CTE also reduces thermal-induced positioning drift in temperature-varying production environments. The specific design — cross-section, layup, end fitting geometry — depends on span, rail mounting method, deflection target, and machine dynamics.

What is the best carbon fiber layup for a structural I-beam?

There is no universal answer — it depends on the load case. A practical starting point for a beam loaded primarily in bending is predominantly 0° UD plies in the flanges (where bending stress is highest) combined with ±45° plies in the web (for shear capacity and torsional resistance), and outer cap plies for surface quality. If the beam also carries torsional load, we increase the ±45° content. If axial compressive load is significant, 90° plies may be added to resist local buckling. The final layup schedule is determined during engineering review after we understand your load case.

Can you make a carbon fiber beam from an existing aluminum beam, without a drawing?

Yes. If you don’t have drawings, we can work from a physical sample, photographs with key dimensions, or a 3D scan. For a true aluminum-to-carbon conversion, we’ll also need to understand the load case and target stiffness or deflection — because a carbon fiber beam is not usually a direct dimensional replacement. The geometry is typically redesigned to optimize for the material’s properties.

Do I need to provide a drawing to get a quote?

A drawing speeds up the process, but it’s not required to start. A sketch with the key dimensions — cross-section type, height, flange width, wall thickness, length, and attachment point locations — is enough for an initial feasibility assessment. If you have an existing part but no drawing, we can 3D scan it.

Can I order a prototype before committing to a batch?

Yes. Prototype and first-article orders are a standard part of our process. For tooled profiles, the prototype is built on the same mold used for production, so it is fully representative of the final part.

Qual è la quantità minima ordinabile?

For roll-wrapped tubes in common sizes, there is no hard minimum — single pieces are possible. For custom-tooled profiles, the tooling cost is a fixed element that makes very small runs less economical. We’ll be direct about whether the project is feasible at your quantity.

Do I pay for tooling on every reorder?

No. Tooling is a one-time cost. The mold stays at our facility and is available for all reorders without additional tooling charges. The tooling amortization terms are stated in the quotation.

Can holes be drilled in carbon fiber beams without delamination?

Yes, with the correct tooling and technique. We use carbide or diamond-tipped drills at controlled feed rates, with backup support on the exit face to prevent delamination at breakthrough. For production quantities, CNC drilling with fixtures ensures consistent hole position and edge quality.

Can carbon fiber beams be welded?

No. CFRP cannot be welded. Joints are made by structural adhesive bonding, mechanical fasteners through designed inserts, or a combination of both. For structural joints that need to be disassembled, bonded metal inserts with threaded fasteners are the standard approach.

Qual è il tempo di consegna?

For standard rectangular tubes in common sizes: typically 1–3 weeks. For custom profiles requiring new tooling: approximately 3–5 weeks for first-article samples after drawing approval, then 2–4 weeks for batch production. Confirmed timelines are included in every quotation.

Can you supply material traceability and test certificates?

Yes. We provide material traceability documentation for the carbon fiber prepreg used in production. For projects requiring third-party mechanical testing of produced parts, this should be discussed and agreed during the quotation stage, as it affects cost and lead time.

How do I manage galvanic corrosion between CFRP and aluminum?

Isolate the contact interface. Options include a GFRP shim between the carbon beam and the aluminum mounting surface, anodized aluminum at the interface, isolation washers at each fastener, or a wet sealant in the joint. The right approach depends on the joint geometry and level of environmental exposure. We’ll specify isolation measures as part of the end fitting design where your assembly creates a CFRP-to-aluminum contact in a potentially wet or outdoor environment.

Richiedi un preventivo

Send your drawing or STEP file to [email protected] or use the contact form below. Include cross-section dimensions, wall thickness, length, quantity, surface finish requirements, and any end fitting or mounting details. We’ll respond with an initial feasibility review within 24 hours. For complex custom beams, a formal quotation follows after drawing review by our engineering team.

Contact Us →

Controllore della temperatura dello stampo di pressatura a caldo della fibra di carbonio

Processo di stampaggio a caldo del materiale composito in fibra di carbonio

La nostra fabbrica impiega un avanzato processo di pressatura a caldo della fibra di carbonio con uno stampo in acciaio P20, garantendo alta efficienza, precisione, durata e cost-effectiveness per una produzione di qualità.

Autoclave per fibra di carbonio

La nostra fabbrica gestisce oltre 100 autoclavi a pressione calda, utilizzando stampi in alluminio e induzione a vuoto per modellare la fibra di carbonio con precisione. Alta temperatura e pressione aumentano resistenza, stabilità e qualità impeccabile.

Autoclave in fibra di carbonio
Centro di ricerca sulla tecnologia di ingegneria delle fibre di carbonio

Centro di ricerca tecnologica ingegneristica della fibra di carbonio

Il nostro Centro di Ricerca sulla Fibra di Carbonio promuove l'innovazione in energia rinnovabile, intelligenza e design leggero, utilizzando compositi avanzati e Krauss Maffei FiberForm per creare soluzioni all'avanguardia, focalizzate sul cliente.

Domanda frequente

Ecco le risposte alle domande frequenti da parte della nostra fabbrica di prodotti in fibra di carbonio esperta

Produciamo una vasta gamma di componenti in fibra di carbonio, inclusi parti automotive, parti di moto, componenti aerospaziali, accessori marini, attrezzature sportive e applicazioni industriali.

Utilizziamo principalmente fibra di carbonio prepreg di alta qualità e compositi rinforzati in fibra di carbonio a grande tow per garantire resistenza, durata e caratteristiche di leggerezza.

Sì, i nostri prodotti sono trattati con finiture protettive UV per garantire una durabilità a lungo termine e mantenere il loro aspetto lucido.

Sì, le nostre strutture e attrezzature sono in grado di produrre componenti in fibra di carbonio di grande dimensione mantenendo precisione e qualità.

Quali sono i vantaggi dell'uso di prodotti in fibra di carbonio?
La fibra di carbonio offre un eccezionale rapporto resistenza-peso, resistenza alla corrosione, rigidità, stabilità termica e un aspetto elegante e moderno.

Serviamo i settori automotive, motociclistico, aerospaziale, marittimo, medicale, sportivo e industriale, con un focus su componenti in fibra di carbonio leggeri e ad alte prestazioni.

Sì, forniamo fibra di carbonio personalizzata soluzioni personalizzate secondo le vostre specifiche, inclusi design, dimensioni e motivi unici.

Utilizziamo tecnologie avanzate come lo stampaggio in autoclave, la pressatura a caldo e la confezione sottovuoto, garantendo precisione, stabilità e qualità in ogni prodotto.

Utilizziamo stampi in alluminio e acciaio P20, progettati per durabilità e alta precisione, per creare componenti complessi e precisi in fibra di carbonio.

I nostri prodotti subiscono rigorosi controlli di qualità, inclusa l'accuratezza dimensionale, l'integrità dei materiali e test di prestazioni, per soddisfare gli standard del settore.

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