| MANTAS Y
TEJIDOS
En el sector de materiales plásticos
compuestos; existe una infinidad de productos que utilizan
mantas y tejidos como refuerzos. En la industria automotriz
se usa, por ejemplo, para la fabricación de los
paragolpes y partes internas de automóviles, y
en la industria naval son generalmente aplicados en barcos.
También son usadas en el sector electrónico
en placas de circuito impreso, en perfiles , pertigas,
placas de aislamiento de transformadores, antenas parabólicas,
palas eólicas, etc. Cabe mencionar su utilización
en el sector aeroespacial y petrolífero (en plataformas
marinas) y en aplicaciones diversas como paneles publicitarios,
tanques y tuberías, cascos para motocicletas, etc.
La elección de los refuerzos apropiados para cada
proceso de transformación de piezas de plástico
reforzado, es lo que beneficia la calidad del producto
final.
Tanto las mantas como los tejidos, son utilizados para
ofrecer estructuración mecánica.
En los tejidos, las fibras son
dispuestas orientadamente, por lo tanto la resistencia
mecánica es mayor en el sentido en que están
orientadas. Las mantas, en cambio ofrecen un espesor uniforme
en la incorporación del laminado.
Por ello se debe tener en cuenta la composición
de los refuerzos, sus características mecánicas
, clasificación y acabamientos, que al ser distintos,
pueden ser utilizados solos o en conjunto, siendo que
la combinación correcta garantizará el desempeño
esperado de la pieza.
En el momento de escoger la manta o el tejido, hay que
tener en cuenta los siguientes items:
ü En cuanto a la resina: viscosidad y cantidad de
carga, para reducir problemas relacionados a la impregnación
del material de refuerzo.
ü En cuanto al proceso: análisis del tipo
de moldeo (si es cerrado o abierto), temperatura y cantidad
del refuerzo.
ü En cuanto a la pieza final: dimensiones, peso y
espesor. La especificación
de la manta o tejido está condicionada al desempeño
y proyecto del producto, previo análisis de los
esfuerzos y solicitaciones mecánicas que la pieza
sufrirá.
MANTAS: la fabricación de
los mantas de fibra de vidrio se hace con hilos de Roving
picado, que son esparcidos aleatoriamente sobre una
estera, controlando su gramaje. Esos hilos reciben una
capa de ligante, que garantiza la integridad física
de la manta y la solubiliza en el momento de la aplicación
de la resina.
Debido al proceso de fabricación, la manta es
considerada prácticamente un material de propiedades
isotrópicas, esto es, que ofrece resistencia
mecánica igual en todas las direcciones.
Las mantas se diferencian entre sí a través
de gramaje, espesor, ancho y cantidad de ligante. Los
gramajes de las mantas varían entre 115 y 600
g/m 2, siendo las más comercializadas los de
300 y 450 g/m 2 .
Vetrotex ofrece dos líneas de mantas:
1) Hilos picados (para moldeo
por contacto manual)
2) Hilos continuos (para moldeo por inyección-RTM
o compresión, premoldeo, impregnación
continua y pultrusión).
TEJIDOS: el proceso de fabricación
de los tejidos de fibras de vidrio, sigue el principio
básico de la fabricación de los tejidos
comunes para textiles.
En la operación de entretejidos, los hilos son
posicionados en una dimensión axial (urdimbre)
y transversal (trama) del rollo.
Además de las fibras de vidrio, para el sector
del plástico reforzado, los tejidos también
pueden ser de fibras de carbono o aramida, los cuales
combinados entre sí forman los tejidos híbridos
(fibras de vidrio con carbono, fibras de aramida con
carbono, etc). La elección del tipo de fibra
está vinculada a las propiedades finales que
se desea de la pieza.
No existe una fibra que reúna todas las mejores
propiedades. Cada material, dentro de su propia característica,
debe tener sus propiedades analizadas como: resistencia,
rigidez, compresión, resistencia al impacto,
compatibilidad de las fibras con la resina, y finalmente,
los costos.
La combinación de los diferentes refuerzos, es
la que mejora las propiedades finales del laminado a
través del ajuste de las cualidades individuales
de cada fibra. Por ejemplo: si fuera necesario obtener
un laminado rígido con buena resistencia al impacto
y bajo peso, puede escogerse un tejido híbrido
de carbono con aramida. El carbono proveerá la
rigidez y las fibras de aramida contribuyen a la resistencia
al impacto.
Cuando se busca el ajuste de las propiedades mecánicas
y costo, es común agrupar las propiedades de
la aramida con las fibras de vidrio.
Los tejidos son generalmente clasificados de acuerdo
con el gramaje. Cuanto mayor es el gramaje, mayor es
la resistencia mecánica que él proporciona,
puesto que la cantidad de fibras es mayor.
Para la elección de un tejido, también
deben ser considerados: la abertura entre las mallas
y el tipo de tejido o padrón.
Hay dos tipos de padrones más conocidos: el tela
y el sarga.
Cuando las telas tienen mayor entrelazamientos entre
los hilos, ofrecen buena resistencia mecánica
pero acarrea cierta dificultad para la impregnación
de la resina.
En cuanto a las sargas hay varios tipos, siendo el más
común el 3:1, en el cual se pasa 1 hilo por encima
y tres por debajo.
Esto hace que el tejido tenga mejor maleabilidad y ofrezca
fácil impregnación de resina. Así
mismo, para un molde con detalles, con entradas y salidas,
se indica el uso de éste tipo de tejidos, que
facilita el moldeo. Otro punto importante en la elección
de los tejidos es la dirección del esfuerzo al
cual la pieza será sometida. En éste caso,
los tejidos se clasifican en unidireccionales, con mayor
resistencia en una cierta dirección, y bidireccionales
con resistencia igual tanto en sentido longitudinal
como en el transversal.
CARACTERÍSTICAS DE LOS REFUERZOS
(Cuadro)
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Fibras
de Vidrio
Obtenidas en general de vidrio tipo E-vidrio eléctrico
- las fibras de vidrio tiene una densidad de 2,55
g/cm·, resistencia a la tracción de
2,4GPa y módulo de elasticidad de 70 GPa.
Se observa también, que este tipo de refuerzo
presenta bajo coeficiente de dilatación térmica,
altas propiedades mecánicas y retención
de las propiedades mecánicas en altas temperaturas. |
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Fibras
de carbono
Una de las características más importantes
de las fibras de carbono es el alto módulo
de elasticidad, que aumenta la rigidez del material
compuesto. Gracias a su alta resistencia mecánica
y rigidez, se torna un refuerzo esencial para la
industria aeroespacial. Hay diversos tipos de fibras
de carbono, siendo que las de uso general presentan
una densidad de 1,76 g/cm·, resistencia a
la tracción de 3,5 GPa y módulo de
elasticidad de 235 GPa. |
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Fibras
de aramida
Obtenidas a partir de una poliamida de cadena larga,
presentan una densidad de 1,44 g/cm3, resistencia
a latracción de 2,8 GPa y módulo de
elasticidad de 120 GPa. Ofrece alta resistencia
al impacto, impidiendo la propagación de
microfisuras. Las fibras de aramida presentan una
alta resistencia a la abrasión, pero por
eso presentan un desempeño inferior en cuanto
a la compresión comparada con las demás
fibras. |
IPIPSA SRL OFRECE LA
SIGUIENTE VARIEDAD DE MANTAS Y TEJIDOS:
EN VIDRIO:* Mantas de 300
y 450 gr/m2
*Tejidos Tela bidireccionales de 160 / 180 / 205 /
220 / 330 gr/m2
*Tejidos tela unidireccionales 315 gr/m2
*Cintas de vidrio de 300 gr/m2 de 10 ó 20 cm
ancho
*Tejidos Roving de 330 / 600 / 800 gr/m2
*Tejidos Sarga de 160 / 260 gr/m2
EN CARBONO, ARAMIDA
(KEVLAR) Y COMBINADOS:
*Tejido Sarga de carbono x 200 gr/m2 x 1,30 m ancho
*Tejido Tela de Vidrio-Carbono x 179 gr/m2 x 0.50
m ancho
*Tejido Sarga de Carbono-Kevlar x 220 gr/m2 x 1,10
m ancho
*Tejido Tela de Kevlar x 205 gr/m2 x 1,30 m ancho
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