Los plásticos reforzados con fibra, aplicaciones múltiples y composición

Los composites son plásticos reforzados con fibra, introducidos hace más de 50 años, que se usan en muchos productos, aplicaciones e industrias.

Aunque el término “composite” puede aplicarse a cualquier combinación de materiales individuales, se centra en fibras, principalmente de vidrio, que han sido impregnadas con una matriz de resina plástica.

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La combinación de fibras de vidrio con matriz de resina da como resultado composites resistentes, ligeros, resistentes a la corrosión y dimensionalmente estables. Proporcionan también una buena flexibilidad de diseño y una alta rigidez dieléctrica, y normalmente requieren menos costes de herramientas.

Aplicaciones de los composites

 Debido a estas ventajas, los composites se usan en un número creciente de industrias, tales como aplicaciones de navegación recreativa. Su tremenda resistencia a peso y la flexibilidad de diseño los hacen ideales en componentes estructurales para la industria del transporte. Materiales compuestos de alta resistencia, ligeros y de alta calidad, como fibra de carbono y epoxis, se utilizan para aplicaciones aeroespaciales y en artículos deportivos de alto rendimiento. Las propiedades aislantes eléctricas superiores de los composites también los hacen ideales para los aparatos, las herramientas y la maquinaria. Los tanques y tuberías construidos con materiales compuestos resistentes a la corrosión ofrecen una vida útil prolongada sobre los fabricados con metales.

Flexibilidad de diseño

Una de las ventajas principales de los composites son sus componentes – fibra de vidrio y matriz de resina – que se complementan. Si bien las fibras de vidrio delgadas son bastante fuertes, son también susceptibles al daño. Ciertos plásticos son relativamente débiles, pero extremadamente versátiles y resistentes. La combinación de estos dos componentes juntos, sin embargo, da como resultado un material que es más útil que uno por separado. Con la fibra, la resina y el proceso de fabricación adecuados, los diseñadores de hoy en día pueden adaptar composites para cumplir con los requisitos del producto final que no podrían cumplirse con el uso de otros materiales. Los factores clave a considerar son la fibra, la resina y el relleno, detallados a continuación. Nos ocupamos hoy de las fibras

Fibras: fibra de vidrio, de carbono, boro y aramida, e-glass

Los compuestos reforzados con vidrio ganan fuerza a partir de finas fibras de vidrio fijadas dentro de su matriz de resina. Estas fibras fuertes y rígidas transportan la carga mientras que la matriz de resina esparce la carga impuesta al material compuesto. Se puede conseguir una amplia variedad de propiedades seleccionando el tipo de vidrio adecuado, el diámetro de filamento, la composición química del tamaño y las formas de fibra (por ejemplo, mecha, tejido, etc.).

Las fibras fabricadas principalmente a partir de vidrio de sílice que contiene varios óxidos metálicos ofrecen una excelente resistencia térmica y de impacto, alta resistencia a la tracción, buena resistencia química y excelentes propiedades aislantes.

Las fibras también pueden producirse a partir de carbono, boro y aramida. Si bien estos materiales ofrecen mayor resistencia a la tracción y son más rígidos que el vidrio, cuestan mucho más. Por esta razón, el carbono, el boro y la aramida son típicamente reservados para aplicaciones de alta tecnología que exigen propiedades excepcionales de fibra para las cuales el cliente está dispuesto a pagar una prima. Una alternativa es utilizar una fibra híbrida (combinando una fibra costosa con una fibra de vidrio), lo que mejora el rendimiento global, pero cuesta menos que usar fibras premium.

La fibra E-glass es una fibra popular hecha principalmente de óxido de sílice, junto con óxidos de aluminio, boro, calcio y otros compuestos. El E-glass, conocido por su buena resistencia eléctrica, es fuerte pero de bajo costo y representa más del 90% de todos los refuerzos de fibra de vidrio, especialmente en aeronaves, antenas y aplicaciones donde se desea transparencia de señal de radio. El E-glass también se utiliza ampliamente en las tarjetas de circuito de ordenador donde la rigidez y la resistencia eléctrica se requieren.

Además del e-glass, otros tipos de vidrio se puede utilizar para el refuerzo compuesto. Los más populares son el vidrio de alta resistencia y el cristal resistente a la corrosión.

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