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:

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:

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

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. Qual è la lunghezza della trave, come è sostenuta e dove viene applicato il carico? Una trave trasversale di un portale lunga 1,5 m sottoposta a carico distribuito e un braccio a sbalzo lungo 1,5 m sottoposto a carico puntuale richiedono sezioni trasversali e configurazioni strutturali molto diverse: la stessa lunghezza non implica necessariamente lo stesso progetto.

Rigidità a flessione rispetto alla rigidità torsionale. Se la trave è sottoposta principalmente a sollecitazioni su un unico piano, ottimizziamo la rigidità assiale utilizzando un’elevata percentuale di fibre UD. Se invece è soggetta a sollecitazioni combinate di flessione e torsione — come avviene tipicamente nei bracci robotici, negli slider per telecamere e nei bracci degli UAV — utilizziamo una sezione a scatola chiusa con strati disposti a ±45° per sopportare i carichi di taglio.

Orientamento delle fibre e sequenza di stratificazione. Una trave composta interamente da strati UD a 0° è la più rigida possibile in direzione assiale, ma può cedere senza preavviso in direzione trasversale. Un laminato quasi-isotropico [0/45/90/-45]s è più resistente ai danni e più facile da collegare alla struttura circostante, ma più pesante a parità di rigidità assiale. Per la maggior parte delle travi strutturali, utilizziamo una configurazione ibrida: strati prevalentemente UD nelle flange per la rigidità alla flessione, strati a ±45° nell’anima per il taglio e strati esterni di copertura per la protezione superficiale.

Spessore delle pareti, proporzioni della sezione trasversale e instabilità. Nel caso di travi a pareti sottili sottoposte a compressione o flessione, può verificarsi un instabilità locale prima che il materiale raggiunga la propria tensione di rottura. Ne teniamo conto durante la valutazione ingegneristica, in particolare per le travi esili o sottoposte a carico di compressione.

Elementi di fissaggio: fori, inserti e superfici di incollaggio. Un bullone inserito in un foro in CFRP non rivestito concentra le sollecitazioni sul dispositivo di fissaggio e cederà sotto carico a un valore di carico molto inferiore rispetto a quello consentito da un inserto progettato correttamente. Per qualsiasi collegamento che superi i carichi leggeri, raccomandiamo l’uso di inserti metallici incollati o un rinforzo locale con strati di materiale nella zona di fissaggio.

Ambiente operativo. I sistemi standard a base di resina epossidica mantengono le loro proprietà fino a circa 80–100 °C. Per ambienti con temperature più elevate, selezioniamo un sistema di resina in base alla scheda tecnica del materiale per l'intervallo di temperatura di esercizio. I componenti esposti ai raggi UV richiedono una vernice trasparente resistente ai raggi UV. L'esposizione a sostanze chimiche deve essere specificata al momento della richiesta: i sistemi di resina presentano infatti livelli diversi di resistenza chimica.

Conduttività elettrica. La fibra di carbonio è elettricamente conduttiva nel piano. Se l'applicazione richiede una trave elettricamente isolante — supporti per sensori, strutture trasparenti alle radiofrequenze, apparecchiature mediche — è possibile ricorrere a laminati in GFRP o ibridi CFRP/GFRP.

Travi in fibra di carbonio pultruse vs. trave in fibra di carbonio stampate

Questa è una delle domande più frequenti che ci vengono poste in merito al processo, e la risposta è importante sia in termini di costi che di tempi di consegna.

Travi in fibra di carbonio pultruse vengono prodotti trascinando fibre continue attraverso un bagno di resina e una matrice riscaldata in un’unica operazione continua. Il risultato è un profilo a sezione trasversale costante con proprietà uniformi lungo l’intera lunghezza. La pultrusione è economicamente vantaggiosa per grandi volumi di sezioni standard — travi a I, travi ad H, profilati a C, tubi rettangolari — e garantisce un contenuto di fibre elevato e uniforme. Il limite è di natura geometrica: la sezione trasversale deve essere costante lungo tutta la lunghezza e il processo non consente rinforzi locali, spessori di parete variabili o inserti integrati all’interno del corpo della trave.

Travi stampate in fibra di carbonio — realizzati in autoclave, con pressa a compressione o con laminazione a umido — offrono una flessibilità progettuale molto maggiore. La struttura del laminato può variare lungo la lunghezza, è possibile aggiungere rinforzi locali nei punti di fissaggio, incorporare inserti metallici durante la produzione e ottenere una finitura superficiale visibile su tutte le facce. Le travi stampate sono più adatte alla realizzazione di travi a I, a C e a cassone su misura, la cui geometria varia lungo la lunghezza o per le quali la quantità non giustifica l’utilizzo di attrezzature per la pultrusione.

Per la maggior parte dei progetti relativi a travi su misura — bracci per UAV, travi a portale, collegamenti per bracci robotici, dispositivi di ispezione — i processi di stampaggio rappresentano il punto di partenza più indicato. Identificheremo il processo più adatto durante la fase di revisione tecnica.

Processi di produzione delle travi in fibra di carbonio

Stampaggio in autoclave con preimpregnati

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:

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

Quali informazioni ci servono per preparare un preventivo

Se non disponete ancora di tutto questo — ad esempio, se avete una trave in alluminio già esistente senza un disegno tecnico — inviateci ciò che avete a disposizione. Possiamo lavorare partendo da uno schizzo con le dimensioni principali, da foto con le misure, da un campione fisico da scansionare o da una descrizione dell'applicazione e degli obiettivi prestazionali.

Flusso di lavoro del progetto: dalla richiesta alla consegna

Fase 1 — Invia le tue richieste. Inviateci via e-mail il vostro disegno, il file STEP o la descrizione del progetto. Per richieste semplici, vi forniremo una risposta iniziale entro 24 ore.

Fase 2 — Verifica tecnica e preventivo. Esaminiamo il progetto in termini di producibilità, adattabilità al processo e progettazione dei collegamenti, segnalando qualsiasi elemento che possa influire sulle prestazioni, sui costi o sulla fattibilità prima di formulare il preventivo. Riceverete un preventivo formale che include i costi di attrezzaggio (se applicabili), il prezzo unitario e i tempi di consegna confermati.

Fase 3 — Sviluppo degli stampi. Per i profili personalizzati che richiedono attrezzature dedicate, progettiamo e realizziamo lo stampo sulla base del disegno approvato. Le attrezzature rimangono presso il nostro stabilimento e sono disponibili per tutti i futuri riordini senza alcun costo aggiuntivo.

Fase 4 — Campione del primo articolo. Realizziamo un primo esemplare del componente, vi forniamo i risultati del controllo dimensionale e le fotografie, e attendiamo la vostra approvazione prima di procedere alla produzione in serie.

Fase 5 — Produzione in serie e controllo qualità. Produzione con controlli in punti prestabiliti. I risultati dei controlli e le fotografie vengono documentati secondo il piano di qualità concordato.

Fase 6 — Imballaggio e spedizione. Le travi lunghe vengono imballate con rinforzi interni, imbottitura in schiuma e, ove necessario, con una cassa di legno. Effettuiamo spedizioni regolari verso Stati Uniti, Regno Unito, Germania, Canada e Australia e ci occupiamo di tutte le pratiche doganali per l'esportazione.

Perché lavorare con noi

Siamo uno stabilimento di produzione di compositi in fibra di carbonio — non una società commerciale né un rivenditore all’ingrosso. Scopri di più sulla nostra fabbrica e sulle nostre capacità produttive →

Il nostro stabilimento è dotato di autoclavi, presse a compressione e macchine utensili a controllo numerico (CNC) e produciamo componenti in CFRP per i settori automobilistico, motociclistico, degli UAV, industriale e delle attrezzature sportive. Oltre alle travi strutturali, la nostra servizio di produzione di fibra di carbonio personalizzata copre ogni esigenza, dai prototipi singoli alla produzione in serie per conto terzi (OEM), in un’ampia gamma di tipologie di componenti e settori industriali.

Cosa significa questo per un progetto relativo a travi strutturali:

• Realizziamo attrezzature per sezioni trasversali personalizzate — travi a I, travi a C, travi scatolari con proporzioni specifiche — sulla base dei vostri disegni.
• Forniamo supporto per l'intero flusso di lavoro, dalla revisione tecnica alla realizzazione degli stampi, al primo articolo, alla produzione in serie e al riordino.
• OEM/ODM con accordo di riservatezza (NDA): i dati di progettazione e gli stampi sono considerati riservati; accordo di riservatezza formale disponibile su richiesta.
• Lavoriamo su file STEP, disegni 2D, campioni fisici o dati di scansione 3D. Non è necessario disporre di un pacchetto tecnico completo per avviare il colloquio.
• Vi diremo con sincerità se la vostra applicazione non è adatta alla fibra di carbonio, se le nostre capacità produttive non soddisfano i vostri requisiti di tolleranza o se, date le quantità richieste, la soluzione non è economicamente vantaggiosa.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra una trave a I in fibra di carbonio e una trave ad H?

Entrambi i profili presentano la stessa forma della sezione trasversale: due flange collegate da un'anima verticale. La convenzione di denominazione varia in base alle proporzioni: le travi a I presentano in genere flange più strette rispetto all’altezza dell’anima, mentre le travi ad H hanno flange la cui larghezza è più vicina all’altezza totale, conferendo loro un aspetto più simmetrico. Nel caso della fibra di carbonio, questa distinzione è meno standardizzata rispetto alle sezioni in acciaio strutturale; produciamo le proporzioni di flange e anima specificate dal vostro progetto.

Le travi in fibra di carbonio sono più resistenti di quelle in acciaio?

A parità di peso, la resistenza alla trazione e la rigidità della fibra di carbonio lungo la direzione della fibra sono significativamente superiori a quelle dell’acciaio strutturale. In termini assoluti (per unità di area della sezione trasversale), il confronto dipende dal tipo di fibra, dalla disposizione delle strati e dalla direzione del carico. Per la maggior parte delle applicazioni relative alle travi strutturali, il parametro più utile è il rapporto tra rigidità alla flessione e peso, ambito in cui la fibra di carbonio offre ottime prestazioni quando la trave è progettata per sfruttare le sue proprietà direzionali.

Le travi a I in fibra di carbonio possono sostituire direttamente i profilati estrusi in alluminio?

Raramente con le stesse dimensioni. La fibra di carbonio e l’alluminio presentano valori di modulo diversi e un comportamento direzionale molto diverso, quindi una sostituzione dimensionale modificherà il comportamento di deflessione. La maggior parte delle conversioni da alluminio a CFRP comporta la riprogettazione della sezione trasversale per ottenere una rigidità uguale o superiore a un peso inferiore — il che in genere comporta proporzioni della sezione, spessore delle pareti e struttura del laminato diversi. Se ci fornite le specifiche attuali della vostra trave in alluminio e i requisiti di rigidità o deflessione, potremo aiutarvi in questa valutazione.

È possibile utilizzare travi in fibra di carbonio per i portali delle macchine?

Sì, e questa è una delle applicazioni strutturali più comuni delle travi che osserviamo. Le traverse a portale in CFRP riducono la massa in movimento, consentendo accelerazioni e decelerazioni più elevate senza superare i limiti del motore, e riducono il tempo di assestamento dopo ogni movimento di posizionamento. Il basso coefficiente di dilatazione termica (CTE) riduce inoltre la deriva di posizionamento indotta dal calore in ambienti di produzione soggetti a variazioni di temperatura. Il progetto specifico — sezione trasversale, struttura stratificata, geometria dei raccordi terminali — dipende dalla campata, dal metodo di montaggio sulle guide, dall’obiettivo di deflessione e dalla dinamica della macchina.

Qual è la migliore configurazione di strati in fibra di carbonio per una trave a I strutturale?

Non esiste una risposta universale: dipende dal caso di carico. Un punto di partenza pratico per una trave sottoposta principalmente a flessione consiste nell’utilizzare prevalentemente strati UD a 0° nelle flange (dove la sollecitazione di flessione è massima) combinati con strati a ±45° nell’anima (per la capacità di taglio e la resistenza alla torsione), e strati esterni di copertura per la qualità della superficie. Se la trave è soggetta anche a carico torsionale, aumentiamo la percentuale di strati a ±45°. Se il carico assiale di compressione è significativo, è possibile aggiungere strati a 90° per resistere all’instabilità locale. Lo schema di stratificazione definitivo viene determinato durante la revisione tecnica, dopo aver compreso il vostro caso di carico.

È possibile realizzare una trave in fibra di carbonio partendo da una trave in alluminio già esistente, senza un disegno tecnico?

Sì. Se non disponete di disegni, possiamo lavorare partendo da un campione fisico, da fotografie con le dimensioni principali o da una scansione 3D. Per una vera e propria conversione dall’alluminio alla fibra di carbonio, dovremo inoltre comprendere il caso di carico e la rigidità o la deflessione desiderate, poiché una trave in fibra di carbonio non è solitamente un sostituto dimensionale diretto. La geometria viene in genere riprogettata per ottimizzare le proprietà del materiale.

Devo fornire un disegno per ottenere un preventivo?

Un disegno accelera il processo, ma non è necessario per iniziare. Per una valutazione iniziale di fattibilità è sufficiente uno schizzo con le dimensioni principali: tipo di sezione trasversale, altezza, larghezza della flangia, spessore della parete, lunghezza e posizione dei punti di fissaggio. Se disponete di un pezzo esistente ma non avete un disegno, possiamo eseguire una scansione 3D.

Posso ordinare un prototipo prima di decidere di produrre un lotto?

Sì. Gli ordini di prototipi e di primi articoli sono parte integrante del nostro processo. Per i profili realizzati con stampi, il prototipo viene realizzato utilizzando lo stesso stampo impiegato per la produzione, pertanto è pienamente rappresentativo del pezzo finale.

Qual è la quantità minima ordinabile?

Per i tubi avvolti in rotoli di dimensioni standard, non esiste un quantitativo minimo rigido: è possibile ordinare anche singoli pezzi. Per i profili realizzati con stampi su misura, il costo degli stampi rappresenta una voce fissa che rende le piccole tirature meno convenienti. Vi diremo chiaramente se il progetto è fattibile in base alla quantità richiesta.

Devo pagare i costi di stampaggio ad ogni nuovo ordine?

No. I costi di attrezzaggio sono una spesa una tantum. Lo stampo rimane presso il nostro stabilimento ed è disponibile per tutti i riordini senza costi aggiuntivi di attrezzaggio. I termini di ammortamento dei costi di attrezzaggio sono indicati nel preventivo.

È possibile praticare fori nelle travi in fibra di carbonio senza provocare delaminazione?

Sì, con gli utensili e la tecnica adeguati. Utilizziamo punte in carburo o con punta diamantata a velocità di avanzamento controllate, con un supporto di rinforzo sulla faccia di uscita per evitare la delaminazione al momento della perforazione. Per i volumi di produzione, la foratura CNC con maschere di fissaggio garantisce una posizione dei fori e una qualità dei bordi costanti.

È possibile saldare le travi in fibra di carbonio?

No. Il CFRP non può essere saldato. I giunti vengono realizzati mediante incollaggio con adesivi strutturali, elementi di fissaggio meccanici tramite inserti appositamente progettati o una combinazione di entrambi. Per i giunti strutturali che devono essere smontati, l’approccio standard prevede l’utilizzo di inserti metallici incollati con elementi di fissaggio filettati.

Qual è il tempo di consegna?

Per i tubi rettangolari standard nelle dimensioni più comuni: in genere 1–3 settimane. Per i profili personalizzati che richiedono l’utilizzo di nuovi stampi: circa 3–5 settimane per i campioni di primo articolo dopo l’approvazione del disegno, poi 2–4 settimane per la produzione in serie. Le tempistiche confermate sono indicate in ogni preventivo.

Potete fornire la tracciabilità dei materiali e i certificati di collaudo?

Sì. Forniamo la documentazione relativa alla tracciabilità del materiale per il preimpregnato in fibra di carbonio utilizzato nella produzione. Per i progetti che richiedono prove meccaniche effettuate da terzi sui componenti prodotti, tale aspetto deve essere discusso e concordato in fase di preventivo, poiché incide sui costi e sui tempi di consegna.

Come posso gestire la corrosione galvanica tra il CFRP e l'alluminio?

Isolare l’interfaccia di contatto. Le opzioni includono uno spessore in GFRP tra la trave in carbonio e la superficie di montaggio in alluminio, alluminio anodizzato all’interfaccia, rondelle isolanti in corrispondenza di ciascun elemento di fissaggio o un sigillante a umido nel giunto. L’approccio corretto dipende dalla geometria del giunto e dal livello di esposizione ambientale. Specificheremo le misure di isolamento nell’ambito della progettazione del raccordo terminale, laddove il vostro assemblaggio crei un contatto tra CFRP e alluminio in un ambiente potenzialmente umido o all’aperto.

Richiedi un preventivo

Invia il tuo disegno o il file STEP a [email protected] oppure utilizza il modulo di contatto qui sotto. Indica le dimensioni della sezione trasversale, lo spessore delle pareti, la lunghezza, la quantità, i requisiti di finitura superficiale ed eventuali dettagli relativi ai raccordi terminali o al montaggio. Ti risponderemo entro 24 ore con una prima valutazione di fattibilità. Per le travi personalizzate complesse, seguirà un preventivo formale dopo la revisione dei disegni da parte del nostro team di ingegneri.

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