Las propiedades físicas de los materiales compuestos están dominadas por las fibras. Esto significa que, al combinar resina y fibras, sus propiedades son muy similares a las de las fibras individuales. Los datos de pruebas demuestran que los materiales reforzados con fibra son los componentes que soportan la mayor parte de la carga. Por lo tanto, la selección del tejido es crucial al diseñar estructuras compuestas.
Comience el proceso determinando el tipo de refuerzo necesario para su proyecto. Los fabricantes habituales pueden elegir entre tres materiales de refuerzo comunes: fibra de vidrio, fibra de carbono y Kevlar® (fibra de aramida). La fibra de vidrio suele ser la opción más común, mientras que la fibra de carbono ofrece alta rigidez y el Kevlar® alta resistencia a la abrasión. Tenga en cuenta que los distintos tipos de tela se pueden combinar en laminados para formar estructuras híbridas con las ventajas de más de un material.
Una vez que haya decidido qué colección de telas usar, elija un gramaje y un estilo de tejido que se adapten a las necesidades de su proyecto. Cuanto más ligera sea la onza de tela, más fácil será colocarla sobre superficies con contornos pronunciados. La tela ligera también utiliza menos resina, por lo que el laminado en general sigue siendo más ligero. A medida que las telas se vuelven más pesadas, se vuelven menos flexibles. El gramaje medio conserva la flexibilidad suficiente para cubrir la mayoría de los contornos y contribuye significativamente a la resistencia de la pieza. Son muy económicas y producen componentes resistentes y ligeros para aplicaciones automotrices, náuticas e industriales. Las fibras trenzadas son refuerzos relativamente pesados que se utilizan comúnmente en la construcción naval y la fabricación de moldes.
La forma en que se teje una tela se considera su patrón o estilo. Elija entre tres estilos de tejido comunes: liso, satén y sarga. Los estilos de tejido liso son los más económicos y relativamente menos flexibles, pero se mantienen bien unidos al corte. El cruce frecuente de hilos reduce la resistencia del tejido liso, aunque sigue siendo suficiente para todas las aplicaciones, excepto las de mayor rendimiento.
El satén y la sarga son más suaves y resistentes que el tejido liso. En el satén, un hilo de trama flota sobre tres a siete hilos de urdimbre y se cose debajo de otro. En este tipo de tejido suelto, el hilo es más largo, manteniendo la resistencia teórica de la fibra. El tejido de sarga ofrece un equilibrio entre el satén y el liso, con el a menudo deseable efecto de espiga.
Consejo técnico: Para mayor flexibilidad, córtela del rollo en un ángulo de 45 grados. De esta manera, incluso las telas más ásperas se adaptan mejor a la silueta.
Refuerzo de fibra de vidrio
La fibra de vidrio es la base de la industria de los compuestos. Se ha utilizado en numerosas aplicaciones de compuestos desde la década de 1950 y sus propiedades físicas son bien conocidas. La fibra de vidrio es ligera, tiene una resistencia moderada a la tracción y a la compresión, soporta daños y cargas cíclicas, y es fácil de manipular.
La fibra de vidrio es el material compuesto más utilizado. Esto se debe principalmente a su bajo costo y sus propiedades físicas moderadas. Es ideal para proyectos cotidianos y piezas que no requieren tanta fibra para mayor resistencia y durabilidad.
Para maximizar las propiedades de resistencia de la fibra de vidrio, se puede usar con epoxi y curar mediante técnicas de laminación estándar. Es ideal para aplicaciones en las industrias automotriz, náutica, de la construcción, química y aeronáutica, y se utiliza a menudo en artículos deportivos.
Refuerzo de Kevlar®
El Kevlar® fue una de las primeras fibras sintéticas de alta resistencia en ganar aceptación en la industria de los plásticos reforzados con fibra (PRFV). El Kevlar® de grado compuesto es ligero, posee una excelente resistencia específica a la tracción y se considera altamente resistente al impacto y a la abrasión. Sus aplicaciones comunes incluyen cascos ligeros como kayaks y canoas, paneles de fuselaje de aeronaves y recipientes a presión, guantes resistentes a cortes, chalecos antibalas y más. El Kevlar® se utiliza con resinas epoxi o de éster de vinilo.
Refuerzo de fibra de carbono
La fibra de carbono contiene más del 90 % de carbono y posee la mayor resistencia a la tracción en la industria de los FRP. De hecho, también posee la mayor resistencia a la compresión y a la flexión del sector. Tras su procesamiento, estas fibras se combinan para formar refuerzos de fibra de carbono, como telas, estopas y otros. El refuerzo de fibra de carbono proporciona una alta resistencia específica y rigidez, y generalmente es más costoso que otros refuerzos de fibra.
Para maximizar las propiedades de resistencia de la fibra de carbono, debe usarse con epoxi y puede curarse mediante técnicas de laminación estándar. Es ideal para aplicaciones en los sectores automotriz, náutico y aeroespacial, y se utiliza a menudo en artículos deportivos.
Hora de publicación: 19 de julio de 2022
