Tipos comunes de esteras y tejidos de fibra de vidrio

Esteras de fibra de vidrio

1.Estera de fibra cortada (CSM)mecha de fibra de vidrioLa fibra cortada (a veces también mecha continua) se corta en longitudes de 50 mm y se coloca de forma aleatoria pero uniforme sobre una cinta transportadora. A continuación, se aplica un aglutinante de emulsión o se espolvorea un aglutinante en polvo, y el material se calienta y se cura para formar la estera de fibra cortada. La fibra cortada se utiliza principalmente en procesos de laminado manual, fabricación de paneles continuos, moldeo por inyección y SMC (compuesto de moldeo de láminas). Los requisitos de calidad para la fibra cortada incluyen:

• Peso uniforme en toda la anchura.
• Distribución uniforme de las fibras cortadas sobre la superficie de la estera sin grandes huecos, y distribución uniforme del aglutinante.
• Resistencia moderada de la estera en seco.
• Excelentes propiedades de humectación y penetración de la resina.

2.Estera de filamento continuo (CFM)Los filamentos continuos de fibra de vidrio, formados durante el proceso de estirado o desenrollados de paquetes de mecha, se disponen en forma de ocho sobre una cinta transportadora de malla en movimiento continuo y se unen con un aglutinante en polvo. Debido a la continuidad de las fibras en el CFM, este material proporciona 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 de presión y GMT (termoplásticos reforzados con estera de vidrio).

3.Tapete de superficieLos productos de FRP (plástico reforzado con fibra) generalmente requieren una capa superficial rica en resina, que se consigue normalmente mediante el uso de una malla de recubrimiento de vidrio de alcalinidad media (vidrio C). Dado que esta malla está hecha de vidrio C, proporciona al FRP resistencia química, especialmente a los ácidos. Además, debido a su delgadez y menor diámetro de fibra, 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 tejido de roving) y sirve como acabado superficial.

4.Tapete de agujasSe pueden clasificar en dos tipos: esteras de fibra cortada punzonadas y esteras de filamento continuo punzonadas.

•  Estera de fibra picada punzonadaSe fabrica cortando mecha de fibra de vidrio en trozos de 50 mm, colocándolos aleatoriamente sobre un sustrato previamente situado en una cinta transportadora y, a continuación, punzándolos con agujas dentadas. Las agujas empujan las fibras cortadas contra el sustrato, y las púas también levantan algunas fibras, formando una estructura tridimensional. El sustrato utilizado puede ser un tejido de trama abierta de fibra 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, revestimientos y filtración. También se puede utilizar en la producción de FRP, pero el FRP resultante tiene menor resistencia y un campo de aplicación más limitado.
•  Estera de agujas de filamento continuoSe fabrica lanzando aleatoriamente filamentos continuos de fibra de vidrio sobre una cinta de malla continua mediante un dispositivo de dispersión de filamentos, seguido de un punzonado con una placa de agujas para formar una estera con una estructura de fibra tridimensional entrelazada. Esta estera se utiliza principalmente en la producción de láminas termoplásticas estampadas reforzadas con fibra de vidrio.

5.Tapete cosidoLas fibras de vidrio cortadas, con longitudes de entre 50 mm y 60 cm, se pueden unir mediante una máquina de coser para formar una estera de fibra cortada o una estera de fibra larga. La primera puede sustituir a la estera de fibra cortada tradicional unida con aglutinante en algunas aplicaciones, y la segunda puede, en cierta medida, sustituir a la estera de fibra cortada. Sus ventajas comunes son la ausencia de aglutinantes, la ausencia de contaminación durante la producción, una buena impregnación con resina y un menor coste.

Tejidos de fibra de vidrio

A continuación se presentan diversos 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 dos tipos: libre de álcalis (vidrio E) y de álcali medio (vidrio C). La mayor parte de la producción extranjera utiliza tela de vidrio libre de álcalis (vidrio E). Esta tela se emplea principalmente en la fabricación de diversos laminados aislantes eléctricos, placas de circuitos impresos, carrocerías de vehículos, tanques de almacenamiento, embarcaciones, moldes, etc. La tela de vidrio de álcali medio se utiliza principalmente en la producción de tejidos para embalaje recubiertos de plástico y en aplicaciones resistentes a la corrosión. Las características de la tela están determinadas por las propiedades de la fibra, la densidad de la urdimbre y la trama, la estructura del hilo y el patrón de tejido. La densidad de la urdimbre y la trama está determinada por la estructura del hilo y el patrón de tejido. La combinación de la densidad de la urdimbre y la trama y la estructura del hilo determina las propiedades físicas de la tela, como el peso, el grosor y la resistencia a la rotura. Existen cinco patrones de tejido básicos: tafetán (similar al tejido de mecha), sarga (generalmente ±45°), satén (similar al tejido unidireccional), leno (tejido principal para la malla de fibra de vidrio) y estera (similar al tejido 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 de tejido principal es liso. La cinta de fibra de vidrio libre de álcalis se utiliza frecuentemente en la fabricación de 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 lizos largos de cuatro lizos, tejido con hilos de urdimbre gruesos e hilos de trama finos. Su característica principal es su alta resistencia, sobre todo en la dirección de la urdimbre (0°).
• También hayTejido de trama unidireccional de fibra de vidrioDisponible tanto en tejido de punto por urdimbre como en tejido plano. Se caracteriza por hilos de trama gruesos e hilos de urdimbre finos, con los 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 una variante de los tejidos planos. Sus características estructurales han evolucionado de una y dos dimensiones a tres, lo que confiere a los materiales compuestos reforzados con ellos una excelente integridad y adaptabilidad, mejorando significativamente la resistencia al cizallamiento interlaminar y la tolerancia al daño. Se desarrollaron para satisfacer las necesidades específicas de los sectores aeroespacial, aeronáutico, armamentístico y naval, y su aplicación se ha extendido a la automoción, los artículos deportivos y el equipamiento médico. Existen cinco categorías principales: tejidos 3D tejidos planos, tejidos 3D de punto, tejidos 3D ortogonales y no ortogonales sin ondulación, tejidos 3D trenzados y otras formas de tejidos 3D. Las formas de los tejidos 3D incluyen bloques, columnas, tubos, conos truncados huecos y secciones transversales irregulares de espesor variable.

5. Tejido preformado de fibra de vidrio (tejido moldeado)La forma de los tejidos preformados es muy similar a la del producto que refuerzan, y deben tejerse en telares especiales. Entre los tejidos de forma simétrica se incluyen: casquetes esféricos, conos, sombreros, tejidos con forma de mancuerna, etc. También se pueden producir formas asimétricas como cajas y cascos de barcos.

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

7.Tejido de fibra de vidrio cosido (esterilla de punto o esterilla tejida)Es diferente de las telas comunes y del concepto habitual de estera. La tela cosida más típica se forma superponiendo una capa de hilo de urdimbre y una capa de hilo de trama, y ​​luego cosiéndolas para formar una tela. Las ventajas de las telas cosidas incluyen:

• Puede aumentar la resistencia a la tracción máxima, la resistencia anti-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 sustituir al CFM en la fabricación de FRP pultruido y RTM, y también al tejido de roving en la producción de tuberías de FRP mediante colada centrífuga.