Las propiedades físicas de los materiales compuestos están determinadas principalmente 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 las pruebas demuestran que los materiales reforzados con fibras son los componentes que soportan la mayor parte de la carga. Por lo tanto, la selección del tejido es fundamental al diseñar estructuras compuestas.
Para empezar, determine el tipo de refuerzo que necesita su proyecto. Los fabricantes suelen ofrecer tres materiales de refuerzo comunes: fibra de vidrio, fibra de carbono y Kevlar® (fibra de aramida). Las fibras de vidrio suelen ser la opción más versátil, mientras que las de carbono ofrecen alta rigidez y el Kevlar® alta resistencia a la abrasión. Tenga en cuenta que se pueden combinar diferentes tipos de tejido en laminados para formar estructuras híbridas que aprovechan las ventajas de varios materiales.
Una vez que haya elegido una colección de telas, seleccione un peso y un tipo de tejido que se adapte a las necesidades de su proyecto. Cuanto más ligero sea el gramaje de la tela, más fácil será cubrir superficies con contornos pronunciados. Además, las telas ligeras utilizan menos resina, por lo que el laminado resultante es más ligero. A medida que las telas se vuelven más pesadas, pierden flexibilidad. Las telas de peso medio conservan la flexibilidad suficiente para cubrir la mayoría de los contornos y contribuyen significativamente a la resistencia de la pieza. Son muy económicas y permiten fabricar componentes resistentes y ligeros para aplicaciones automotrices, navales e industriales. Las mechas trenzadas son refuerzos relativamente pesados que se utilizan habitualmente en la construcción naval y la fabricación de moldes.
La forma en que se teje una tela se considera su patrón o estilo. Puede elegir entre tres estilos de tejido comunes: liso, satén y sarga. Los tejidos lisos son los más económicos y relativamente menos flexibles, pero se mantienen bien unidos al cortarlos. El cruce frecuente de hilos hacia arriba y hacia abajo reduce la resistencia del tejido liso, aunque sigue siendo suficiente para casi todas las aplicaciones, excepto las de mayor rendimiento.
El satén y la sarga son tejidos más suaves y resistentes que el tejido liso. En el satén, un hilo de trama flota sobre tres a siete hilos de urdimbre y luego se cose por 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 punto intermedio entre el satén y el tejido liso, con el atractivo efecto de espiga.
Consejo técnico: Para darle más flexibilidad a la tela, córtala del rollo en un ángulo de 45 grados. Al cortarla 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 materiales compuestos. Se ha utilizado en numerosas aplicaciones desde la década de 1950 y sus propiedades físicas son bien conocidas. La fibra de vidrio es ligera, posee una resistencia a la tracción y a la compresión moderada, puede soportar 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 coste relativamente bajo y a sus propiedades físicas moderadas. La fibra de vidrio es ideal para proyectos cotidianos y piezas que no requieren una gran resistencia ni durabilidad.
Para maximizar la resistencia de la fibra de vidrio, se puede utilizar con epoxi y curar mediante técnicas de laminación estándar. Es ideal para aplicaciones en las industrias automotriz, naval, de la construcción, química y aeronáutica, y se usa frecuentemente en artículos deportivos.
Refuerzo de Kevlar®
Kevlar® fue una de las primeras fibras sintéticas de alta resistencia en ser aceptada en la industria de los plásticos reforzados con fibra (PRF). El Kevlar® de grado compuesto es ligero, posee una excelente resistencia a la tracción específica y se considera altamente resistente a los impactos y la abrasión. Entre sus aplicaciones comunes se incluyen cascos ligeros como los de kayaks y canoas, paneles de fuselaje de aeronaves y recipientes a presión, guantes resistentes a los cortes, chalecos antibalas y más. Kevlar® se utiliza con resinas epoxi o de éster vinílico.
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 polímeros reforzados con fibra (PRF). De hecho, también presenta 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 tejidos, haces y otros materiales. El refuerzo de fibra de carbono proporciona una alta resistencia y rigidez específicas, y suele ser más caro que otros refuerzos de fibra.
Para maximizar las propiedades de resistencia de la fibra de carbono, debe utilizarse con epoxi y curarse mediante técnicas de laminación estándar. Es ideal para aplicaciones en los sectores automotriz, naval y aeroespacial, y se utiliza con frecuencia en artículos deportivos.
Fecha de publicación: 19 de julio de 2022
