Existem limites para o uso da fibra de carbono em projetos de engenharia, influenciados pela resistência, módulo, custo, durabilidade e otimização do projeto para suprir condições operacionais específicas. Na maioria dos projetos de ponta, utiliza-se mais de um tipo de fibra de carbono. Diferentes fibras de carbono apresentam diferentes módulos (rigidez) e resistência à tração
Estruturas de alto desempenho empregam graus de carbono específicos (como UHM ou HM) para equilibrar leveza e rigidez extremas com a resistência ao impacto necessária.
As fibras de ultra-alto módulo (UHM) são extremamente rígidas e leves, mas sua menor tenacidade pode torná-las menos indicadas para componentes sujeitos a impactos ou cargas fora do eixo principal.
As fibras de alto módulo (HM) e de módulo intermediário (IM) oferecem um melhor equilíbrio entre rigidez, resistência e resiliência, tornando-as ideais para a maioria das aplicações. É uma prática comum os engenheiros combinarem diferentes tipos de carbono em uma única peça ou estrutura, otimizando a aplicação de cada material.
Nestes projetos compostos, fibras mais rígidas e de alto módulo são direcionadas para áreas que exigem máxima transferência de carga e estabilidade dimensional, enquanto fibras mais resistentes e de módulo ligeiramente menor são aplicadas em regiões críticas para absorção de energia e resistência a danos.
O custo é um limite prático e decisivo. A fibra de carbono da mais alta qualidade é proibitivamente cara para muitas aplicações. Dessa forma, para um projeto com orçamento limitado, pode-se obter o melhor custo-benefício com fibras de módulo intermediário (IM), que oferecem um desempenho robusto sem o custo elevado dos graus superiores.
Apesar de sua excepcional resistência específica, a fibra de carbono pode sofrer danos sob impactos bruscos e localizados, que podem gerar trincas ou quebras internas. Projetos que exigem alta performance são construídos para serem extremamente rígidos, mas também para suportar cargas de torção e fadiga críticas ao longo de sua vida útil.
Em resumo: O “limite” da aplicação da fibra de carbono não reside simplesmente em usar a fibra mais forte disponível, mas sim em empregar uma engenharia sofisticada e uma seleção criteriosa de materiais para criar uma estrutura que seja leve, rígida, eficiente e durável o suficiente para a aplicação pretendida, mantendo-se dentro de um orçamento realista e de parâmetros de segurança essenciais.
