Di seguito sono riportati alcuni principi da seguire per la progettazione strutturale di prodotti in composito di fibra di carbonio:

– Principio dello spessore uniforme della parete: Sia che si adotti il processo di stampaggio con avvolgimento dei filamenti o il processo di stampaggio a compressione, la lastra unidirezionale in fibra viene prima avvolta attorno a uno specifico stampo di stampaggio e poi sottoposta a modellatura ad alta temperatura. La teoria e la pratica hanno dimostrato che il mantenimento della continuità dei filamenti di fibra durante il processo di avvolgimento è fondamentale, in quanto influisce direttamente sulle proprietà meccaniche del prodotto dopo la formatura ad alta temperatura. Per garantire la continuità delle fibre, le pareti laterali adiacenti devono aderire al principio dello spessore uniforme della parete nella progettazione del componente strutturale. In questo modo si garantisce che le fibre in ogni strato indipendente rimangano ininterrotte, consentendo all'energia di sollecitazione di essere distribuita uniformemente nell'intero componente strutturale. In questo modo si evitano danni da sollecitazione localizzati e si migliorano le prestazioni meccaniche complessive.

– Principio della forza uguale: I materiali compositi in fibra di carbonio sono anisotropi. Anche con una progettazione a strati isotropi quasi ortogonali, le proprietà meccaniche lungo la direzione dello strato di fibre sono significativamente superiori a quelle perpendicolari alla direzione dello strato. Pertanto, la progettazione strutturale non può replicare completamente i metodi tradizionali di progettazione dei componenti metallici. Al contrario, è necessario implementare un rafforzamento strutturale per aumentare la resistenza perpendicolare alla direzione dello strato, garantendo una resistenza uguale per tutta la struttura.

– Principio di facile sformatura: I prodotti in composito di fibra di carbonio sono tipicamente fabbricati attraverso la formatura in stampo, che comporta lo stampaggio tra il prodotto e lo stampo. L'inclusione di considerazioni sulle prestazioni dello stampaggio durante la fase di progettazione strutturale può migliorare la resa del prodotto e le prestazioni complessive. La pratica ha dimostrato che i metodi di progettazione comunemente usati nelle fusioni metalliche, come angoli di sformo appropriati, smussi e transizioni lisce delle pareti laterali, possono migliorare le prestazioni di sformatura dei prodotti in composito di fibra di carbonio.