Las propiedades físicas de los materiales compuestos están determinadas principalmente por las fibras. Esto significa que, al combinar resinas 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 necesario para su proyecto. Un fabricante típico puede elegir entre tres tipos 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 diferentes tipos de tejido se pueden combinar en laminados para formar estructuras híbridas que ofrecen las ventajas de más de un material.
Refuerzos de fibra de vidrio
La fibra de vidrio es un material muy conocido. 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, tiene una resistencia a la tracción y a la compresión moderada, puede soportar daños y cargas cíclicas, y es fácil de manipular. Los productos resultantes de su producción se conocen como plásticos reforzados con fibra de vidrio (PRFV). Es común en todos los ámbitos de la vida. Se denomina fibra de vidrio porque este tipo de filamento se fabrica fundiendo cuarzo y otros minerales a altas temperaturas para formar una pasta de vidrio, que luego se extrae a alta velocidad. Este tipo de fibra, debido a su composición, presenta muchas ventajas, como resistencia al calor, resistencia a la corrosión, mayor resistencia mecánica y buen aislamiento. En cambio, la fibra de carbono tiene desventajas como mayor fragilidad, baja ductilidad y poca resistencia al desgaste. Actualmente, el plástico reforzado con fibra de vidrio se utiliza en aislamiento térmico, conservación del calor, fácil protección anticorrosión y muchos otros campos.
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 un tejido fibroso especialmente resistente para mayor durabilidad.
Para maximizar la resistencia de la fibra de vidrio, se puede utilizar con resinas epoxi y curar mediante técnicas de laminación estándar. Es ideal para aplicaciones en las industrias automotriz, naval, de la construcción, química y aeroespacial, y se usa comúnmente en artículos deportivos.
Refuerzo con fibra de aramida
La fibra de aramida es un compuesto químico de alta tecnología. Posee alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y ligereza, entre otras características, y es uno de los materiales clave en la industria de defensa. Tiene numerosas aplicaciones en equipos antibalas y aeroespaciales.
Las fibras de aramida son una de las primeras fibras sintéticas de alta resistencia en ser aceptadas en la industria de los plásticos reforzados con fibra (PRF). Las fibras de para-aramida de grado compuesto son ligeras, poseen una excelente resistencia a la tracción específica y se consideran altamente resistentes al impacto y la abrasión. Entre sus aplicaciones comunes se incluyen cascos ligeros para kayaks y canoas, paneles de fuselaje de aeronaves y recipientes a presión, guantes resistentes a cortes, chalecos antibalas y más. Las fibras de aramida se utilizan con resinas epoxi o de éster vinílico.
Refuerzo de fibra de carbono
Con un contenido de carbono superior al 90 %, la fibra de carbono posee la mayor resistencia a la tracción en la industria de los polímeros reforzados con fibra (PRF). De hecho, también presenta las mayores resistencias 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 y haces. 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 la resistencia de la fibra de carbono, debe utilizarse con resinas epoxi y curarse mediante técnicas de laminación estándar. Es muy adecuada para aplicaciones en los sectores automotriz, naval y aeroespacial, y se utiliza con frecuencia en artículos deportivos.
Fecha de publicación: 13 de diciembre de 2023
