Tipos comunes de esteras y tejidos de fibra de vidrio

Esteras de fibra de vidrio

1.Estera de hebras cortadas (CSM)Roving de fibra de vidrio(a veces también mecha continua) se corta en longitudes de 50 mm, dispuestas aleatoria pero uniformemente sobre una cinta transportadora de malla. A continuación, se aplica un aglutinante en emulsión o se espolvorea un aglutinante en polvo, y el material se calienta y cura para formar la estera de filamentos cortados. El CSM se utiliza principalmente en procesos de laminado manual, fabricación de paneles continuos, moldeo con matriz acoplada y SMC (compuesto de moldeo de láminas). Los requisitos de calidad del CSM incluyen:

• Peso del área uniforme en todo el ancho.
• Distribución uniforme de hebras cortadas sobre la superficie de la estera sin grandes huecos y con distribución uniforme del aglutinante.
• Resistencia moderada de la estera seca.
• Excelentes propiedades de humectación y penetración de resina.

2.Estera de filamento continuo (CFM)Los filamentos continuos de fibra de vidrio, formados durante el trefilado o desenrollados de los paquetes de mecha, se disponen en forma de ocho sobre una banda de malla en continuo movimiento y se unen con un aglutinante en polvo. Dado que las fibras del CFM son continuas, proporcionan un mejor refuerzo a los materiales compuestos que el CSM. Se utiliza principalmente en procesos de pultrusión, RTM (Moldeo por Transferencia de Resina), moldeo por bolsa a presión y GMT (Termoplásticos Reforzados con Fibra de Vidrio).

3.Tapete de superficieLos productos de FRP (plástico reforzado con fibra) suelen requerir una capa superficial rica en resina, que se consigue habitualmente con una estera de revestimiento de vidrio de medio álcali (vidrio C). Al estar hecha de vidrio C, esta estera proporciona al FRP resistencia química, especialmente a los ácidos. Además, gracias a su delgadez y al menor diámetro de sus fibras, puede absorber más resina para formar una capa rica en resina, que cubre la textura de los materiales de refuerzo de fibra de vidrio (como el roving tejido) y actúa como acabado superficial.

4.Tapete con agujasSe puede clasificar en tapete punzonado de fibra cortada y tapete punzonado de filamento continuo.

•  Estera de fibra picada con agujasSe fabrica cortando fibras de vidrio en mechas de 50 mm, colocándolas aleatoriamente sobre un sustrato previamente colocado en una cinta transportadora y punzándolas con agujas dentadas. Las agujas empujan las fibras cortadas hacia el sustrato, y las púas también levantan algunas fibras, formando una estructura tridimensional. El sustrato utilizado puede ser un tejido suelto de vidrio u otras fibras. Este tipo de estera punzonada tiene una textura similar al fieltro. Sus principales usos incluyen materiales de aislamiento térmico y acústico, materiales de revestimiento y materiales de filtración. También se puede utilizar en la producción de FRP, pero el FRP resultante tiene menor resistencia y un alcance de aplicación limitado.
•  Estera de filamento continuo con agujasSe fabrica proyectando aleatoriamente filamentos continuos de fibra de vidrio sobre una banda de malla continua mediante un dispositivo de distribución de filamentos, seguido de su punzonado con una tabla de agujas para formar una estera con una estructura de fibra tridimensional entrelazada. Esta estera se utiliza principalmente en la producción de láminas termoplásticas estampables reforzadas con fibra de vidrio.

5.Tapete cosidoLas fibras de vidrio cortadas, de entre 50 mm y 60 cm de longitud, se pueden coser con una máquina de coser para formar una estera de fibra cortada o una estera de fibra larga. La primera puede sustituir al CSM tradicional unido con aglutinante en algunas aplicaciones, y la segunda, en cierta medida, al CFM. Sus ventajas comunes son la ausencia de aglutinantes, la reducción de la contaminación durante la producción, un buen rendimiento de impregnación con resina y un menor coste.

Tejidos de fibra de vidrio

A continuación se presentan varios tejidos de fibra de vidrio tejidos a partir dehilos de fibra de vidrio.

1. Tela de vidrioLa tela de vidrio producida en China se divide en tipos libres de álcali (vidrio E) y de álcali medio (vidrio C); la mayoría de la producción extranjera utiliza tela de vidrio libre de álcali E-GLASS. La tela de vidrio se utiliza principalmente para producir varios laminados aislantes eléctricos, placas de circuitos impresos, carrocerías de vehículos, tanques de almacenamiento, barcos, moldes, etc. La tela de vidrio de álcali medio se utiliza principalmente para producir telas de embalaje recubiertas de plástico y para aplicaciones resistentes a la corrosión. Las características de la tela están determinadas por las propiedades de la fibra, la densidad de urdimbre y trama, la estructura del hilo y el patrón del tejido. La densidad de urdimbre y trama están determinadas por la estructura del hilo y el patrón del tejido. La combinación de la densidad de urdimbre y trama y la estructura del hilo determina las propiedades físicas de la tela, como el peso, el grosor y la resistencia a la rotura. Hay cinco patrones básicos de tejido: liso (similar a la mecha tejida), sarga (generalmente ±45°), satén (similar a la tela unidireccional), leno (tejido principal para malla de fibra de vidrio) y mates (similar a la tela oxford).

2.Cinta de fibra de vidrioSe divide en cinta con borde tejido (borde de orillo) y cinta con borde no tejido (borde deshilachado). El patrón principal del tejido es liso. La cinta de fibra de vidrio libre de álcalis se utiliza a menudo para fabricar componentes de equipos eléctricos que requieren alta resistencia y buenas propiedades dieléctricas.

3.Tejido unidireccional de fibra de vidrio

•  Tejido de urdimbre unidireccionalEs un tejido de satén roto o satén de fuste largo de cuatro hilos, tejido con hilos de urdimbre gruesos e hilos de trama finos. Se caracteriza por su alta resistencia, principalmente en la dirección de la urdimbre (0°).
• También hayTejido de trama unidireccional de fibra de vidrioDisponible tanto en tejido de punto como en tejido plano. Se caracteriza por hilos de trama gruesos e hilos de urdimbre finos, con hilos de fibra de vidrio orientados principalmente en la dirección de la trama, lo que proporciona una alta resistencia en la dirección de la trama (90°).

4.Tejido 3D de fibra de vidrio (tejido estereoscópico)Los tejidos 3D son similares a los tejidos planos. Sus características estructurales han evolucionado de unidimensionales y bidimensionales a tridimensionales, lo que confiere a los materiales compuestos reforzados una buena integridad y conformabilidad, mejorando significativamente la resistencia al corte interlaminar y la tolerancia al daño de los compuestos. Se desarrollaron para satisfacer las necesidades específicas de los sectores aeroespacial, de aviación, armamentístico y marítimo, y su aplicación se ha ampliado para incluir la automoción, los artículos deportivos y los equipos médicos. Existen cinco categorías principales: tejidos 3D tejidos, tejidos 3D de punto, tejidos 3D sin rizo ortogonales y no ortogonales, tejidos trenzados 3D y otras formas de tejidos 3D. Las formas de los tejidos 3D incluyen secciones transversales de bloque, columnares, tubulares, de cono truncado hueco y de espesor variable.

5. Tejido preformado de fibra de vidrio (tejido moldeado)La forma de las telas preformadas es muy similar a la del producto que se pretende reforzar, y deben tejerse en telares especializados. Las telas con formas simétricas incluyen: casquetes esféricos, conos, sombreros, telas con forma de mancuerna, etc. También se pueden producir formas asimétricas, como cajas y cascos de barco.

6.Tejido con núcleo de fibra de vidrio (tejido con costura de espesor completo)El tejido central consta de dos capas paralelas de tela unidas por tiras verticales longitudinales. Su sección transversal puede ser triangular, rectangular o de panal.

7.Tejido de fibra de vidrio cosido (tejido de punto o tejido de punto)Se diferencia de las telas comunes y del término habitual de estera. La tela cosida más común se forma superponiendo una capa de hilo de urdimbre y una de hilo de trama, y ​​luego cosiéndolas para formar una tela. Las ventajas de las telas cosidas incluyen:

• Puede aumentar la resistencia máxima a la tracción, la resistencia a la delaminación bajo tensión y la resistencia a la flexión de los laminados de FRP.
• Reduce el peso deProductos de FRP.
• La superficie plana hace que la superficie de FRP sea más lisa.
• Simplifica la operación de laminado manual y mejora la productividad laboral. Este material de refuerzo puede reemplazar el CFM en el PRFV pultruido y el RTM, así como la mecha tejida en la producción de tubos de PRFV fundidos por centrifugación.