Il materiale di base del tubo in fibra di carbonio è fibra di carbonio + resina. La stessa fibra di carbonio è nera e non può essere tinta direttamente. Pertanto, gli effetti cromatici vengono ottenuti interamente attraverso la corrispondenza dei colori della resina, il rivestimento superficiale e il preimpregnato personalizzato. Tutti i processi devono essere completati durante la fase di formatura/finitura del tubo in fibra di carbonio e il processo tiene conto anche della protezione del materiale del tubo (come protezione UV e resistenza ai graffi). Di seguito sono riportati tre processi principali maturi attualmente utilizzati nel settore, classificati in base al rapporto costo-efficacia, alla capacità di produzione di massa e al grado di personalizzazione. Questi sono anche i metodi di produzione tradizionali utilizzati dai diversi produttori:
Ⅰ. Processo di base: metodo di corrispondenza dei colori della resina (tintura interna)
Più comunemente usato e più durevole
Questo è il processo di base fondamentale per colorare i tubi in fibra di carbonio e la chiave per garantire che il colore non si sbucci o sbiadisca. È un metodo di corrispondenza dei colori "dall'interno verso l'esterno", applicabile a tutti i tubi in fibra di carbonio colorati.
Principio del processo: prima dello stampaggio del tubo in fibra di carbonio, la pasta/polvere colorata viene aggiunta a una matrice di resina liquida (principalmente resina epossidica) in un rapporto specifico. La resina viene quindi miscelata uniformemente per ottenere la corrispondenza dei colori. La resina colorata viene quindi laminata con un tessuto in fibra di carbonio (prepreg) e pultrusa/avvolta per formare il tubo in fibra di carbonio.
Caratteristiche principali: Il colore è integrato nella resina, diventando un tutt'uno con il tubo. Non si sbiadisce né si delamina, è resistente ai graffi e all'usura e non si sbiadisce facilmente nemmeno nell'uso esterno, pur mantenendo le proprietà meccaniche del tubo in fibra di carbonio.
Vantaggi del processo: può ottenere effetti di texture in tinta unita e fibra di carbonio colorata, ha un'elevata capacità di produzione di massa e costi moderati, rendendolo la prima scelta per la produzione a colori di tubi in fibra di carbonio industriali e civili.
Dettagli minori: la profondità del colore può essere regolata aggiungendo pasta colorata. I colori più chiari (come il bianco e l'azzurro) richiedono una percentuale maggiore di pasta colorata, che aumenterà leggermente il peso del tubo (trascurabile). I colori più scuri (rosso, blu e nero) hanno una maggiore compatibilità.
Ⅱ. Processo convenzionale: metodo di rivestimento superficiale
Rivestimento esterno, abbinamento colori/miglioramento texture ausiliario
Questo processo viene spesso utilizzato come processo ausiliario per la corrispondenza dei colori della resina o per la modifica del colore post-elaborazione di tubi di base in fibra di carbonio con trama nera. È un rivestimento colorato "dall'esterno verso l'interno" ed è adatto a scenari in cui la durabilità del colore non è una priorità elevata se utilizzato da solo.
Principio del processo: uno speciale rivestimento in fibra di carbonio (vernice in resina poliuretanica/epossidica resistente ai graffi e ai raggi UV) viene spruzzato/arrotolato sulla superficie del tubo in fibra di carbonio formato. Il rivestimento può essere miscelato con qualsiasi colore. Dopo la spruzzatura, subisce la polimerizzazione per formare un rivestimento superficiale colorato.
Sottotipi:
Rivestimento trasparente: nessuna corrispondenza di colori, solo finitura lucida/opaca, che protegge le fibre di carbonio e migliora la resistenza ai graffi.
Rivestimento colorato: abbinamento di colori disponibile, può essere in tinta unita o sfumato, può coprire le fibre di carbonio o applicare uno strato sottile per esporle.
Caratteristiche principali: processo semplice, personalizzazione flessibile, possibilità di ottenere rapidamente qualsiasi colore, a basso costo; tuttavia, il rivestimento è adesivo in superficie e l'attrito e l'impatto a lungo termine possono causare scrostamenti e graffi sulla vernice, richiedendo una successiva protezione.
Ottimizzazione del processo: i produttori di fascia alta eseguiranno un trattamento sigillante/indurente dopo la spruzzatura per migliorare l'adesione e la resistenza all'usura del rivestimento, avvicinandosi alla durata dei metodi di corrispondenza dei colori a base di resina.
Ⅲ. Processo di fascia alta: metodo preimpregnato colorato personalizzato
Personalizzato, di fascia alta, più durevole
Questo è il processo principale per tubi in fibra di carbonio personalizzati di fascia alta, adatti a scenari con requisiti elevati di colore, struttura e prestazioni. È anche un processo comune nel settore aerospaziale e nelle attrezzature sportive di fascia alta.
Principio del processo: i preimpregnati in fibra di carbonio colorati personalizzati vengono ordinati direttamente dai produttori di tessuti in fibra di carbonio. Durante la fase di impregnazione con resina del tessuto in fibra di carbonio, il produttore completa la corrispondenza dei colori della resina e il trattamento della fibra di carbonio (come la metallizzazione). Dopo che il prepreg colorato è stato prodotto, viene quindi modellato in tubi in fibra di carbonio attraverso processi di avvolgimento/pultrusione.
Caratteristiche principali: uniformità del colore estremamente elevata, miglior legame con il tessuto in fibra di carbonio, durata e resistenza agli agenti atmosferici di gran lunga superiori ai due processi precedenti, in grado di ottenere trame di carbonio colorate complesse e finiture metalliche, preservando completamente le proprietà meccaniche del tubo in fibra di carbonio.
Vantaggi del processo: aspetto più raffinato, nessun rischio di delaminazione o scolorimento, adatto per personalizzazione di fascia alta; Svantaggi: ciclo di personalizzazione lungo, costo elevato, adatto solo per applicazioni di fascia alta e in piccoli lotti.
Ⅳ. Informazioni aggiuntive: Tecniche per gli effetti speciali
Struttura metallica/gradiente
Texture metallica ottenuta: aggiungere polvere metallica (oro, argento, polvere di rame) alla resina o spruzzare una vernice metallizzata + vernice trasparente sulla superficie. Il primo è un processo di tintura interna, che offre un'elevata durabilità; quest'ultimo è un rivestimento esterno, che conferisce una texture più brillante.
Corrispondenza gradiente/colore ottenuta: ottenuta attraverso la corrispondenza cromatica segmentata della resina (fase di stampaggio) o spruzzatura segmentata + mascheratura (fase di trattamento superficiale). Gli effetti sfumati sono per lo più realizzati a mano su misura, rendendo la produzione di massa difficile e costosa.
Ⅴ. Confronto tra diversi processi di aspetto e raccomandazioni di acquisto
Diversi processi di produzione determinano l'aspetto, la durata e il costo dei tubi in fibra di carbonio. Quando si sceglie, è possibile abbinare il processo allo scenario applicativo, alle dimensioni del batch e al budget. Di seguito una tabella comparativa chiara e di facile comprensione:
| Processo di produzione | Vantaggi | Punti deboli | Costo | Applicabile/produzione di massa |
| Metodo di corrispondenza dei colori della resina | I colori non sbiadiscono, sono resistenti all'usura e hanno un'elevata capacità di produzione di massa, bilanciando prestazioni e convenienza. | Le opzioni di colore sono limitate dal tipo di resina utilizzata; i colori più chiari sono leggermente più costosi. | Medio | Attrezzature industriali, beni di consumo, produzione in lotti medio-grandi. |
| Metodo di rivestimento superficiale | Abbinamento dei colori flessibile, qualsiasi colore, processo semplice, basso costo | Incline a graffi e scrostatura della vernice con l'uso a lungo termine; l'adesione è generalmente scarsa | Basso | Adatto per uso a breve termine, applicazioni decorative, piccoli lotti/cambi di colore |
| Prepreg colorato su misura | Colore uniforme, durata estremamente elevata e finitura più raffinata | Ciclo di personalizzazione lungo, costi elevati e notevole difficoltà nella produzione di massa | Alto | Personalizzazione di fascia alta, aerospaziale, attrezzatura sportiva di fascia alta, produzione in piccoli lotti |
Ⅵ. Considerazioni aggiuntive per la scelta dell'aspetto dei tubi in fibra di carbonio
Per l'uso esterno, dai la priorità alla "tintura interna": i tubi tinti in resina sono resistenti ai raggi UV e alla pioggia e non sbiadiscono né si sbucciano a causa degli ambienti esterni. I tubi con rivestimento superficiale richiedono un'ulteriore vernice resistente ai raggi UV per uso esterno; in caso contrario, sono soggetti a invecchiamento e scrostatura della vernice.
Per le applicazioni industriali, dai la priorità alla "texture opaca in fibra di carbonio": le finiture opache sono resistenti alle impronte digitali, non riflettenti, evitano forti interferenze luminose durante il funzionamento delle apparecchiature e sono resistenti ai graffi, rendendole adatte per l'uso a lungo termine in ambienti industriali.
Per le applicazioni decorative, è possibile un abbinamento flessibile: le texture colorate in fibra di carbonio e le finiture metalliche offrono buoni effetti visivi e possono essere abbinate allo stile generale dei mobili e delle decorazioni. Si consigliano finiture lucide per esaltare la texture.
Evitare "tubi colorati con rivestimento spesso": alcuni produttori applicano un rivestimento spesso alla superficie dei tubi con struttura nera per ottenere il colore e risparmiare sui costi. I rivestimenti spessi aumentano il peso del tubo e sono soggetti a sfaldamento e screpolature, annullando i vantaggi di leggerezza dei tubi in fibra di carbonio.
Gli aspetti personalizzati richiedono conferma. "Dettagli processo": Quando si personalizzano tubi in fibra di carbonio colorati, è necessario chiarire con il produttore se si tratta di tintura interna della resina o spruzzatura superficiale e richiedere i risultati dei test sulla resistenza ai graffi e agli agenti atmosferici per evitare problemi estetici successivi.
