¿Busca un plástico ultrarresistente? ¡Echa un vistazo a FR-4!

¿Qué es lo que no me encanta del FR-4? Es bien conocido como uno de los materiales plásticos más resistentes disponibles. Como hemos escrito antes en este blog, FR-4 compite con la fuerza de algunos metales. La máxima resistencia a la tracción (UTI) del FR-4 es de 45.000 PSI, mientras que la UTI del hierro fundido es de 29.000 PSI. El cobre viene a 31,900 PSI y el aluminio a 43,500 PSI. El acero estructural tiene una UTI de 40.000 PSI.

FR-4 un material hecho de una tela de vidrio tejida y un sistema de resina epoxi difuncional. Es un material anisotrópico o direccionalmente dependiente. Los estándares para FR-4 están regulados por la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA).

¡Hay mucho más en el poder de ingeniería del FR-4 que solo fuerza! Es un material muy completo. Aquí están las 6 razones principales por las que FR-4 es un gran material; creemos que le encantará.

1. FR-4 significa resistente al fuego. UL otorga a este material una clasificación de 94 V-0. Se agrega bromo, un eliminador de oxígeno, a G10 para crear FR-4, lo que le otorga la clasificación de retardante de llama más alta en el índice UL 94 V. La combustión se detiene en 10 segundos en una muestra vertical después de dos aplicaciones de una llama azul y se permiten goteos siempre que no se quemen. FR-4 evitará que se inicie un incendio. Si un fuego ya está ardiendo, este material lo ralentizará.

2. FR-4 es químicamente resistente. FR-4 se desempeña de manera excelente en una amplia variedad de productos químicos, incluidos la mayoría de los alcoholes, hidrocarburos aromáticos como benceno y tolueno, materiales de niquelado y ácidos como el hidrofluórico al 100% y el clorhídrico al 100%. La lista completa de productos químicos a los que FR-4 resiste es bastante larga. Para obtener más información sobre la resistencia química específica, consulte nuestra Guía de materiales de alto rendimiento.

3. FR-4 es resistente al agua. Con una tasa de absorción de agua de casi cero por ciento, no sorprende que el FR-4 sea inerte en agua. FR-4 es incluso resistente al agua salada, lo que lo hace ideal para su uso en equipos marinos. Se utiliza para fabricar vainas de cultivo de peces, botes, cañas de pescar, barandillas para plantas de tratamiento de aguas residuales y más. El FR-4 también se ha utilizado en aplicaciones de cables de comunicaciones submarinas internacionales.

4. FR-4 no es conductor. Debido a su absorción de agua extremadamente baja, FR-4 es un excelente aislante. Tanto en aplicaciones húmedas como secas, tiene buenas propiedades de pérdida dieléctrica [i] y buena rigidez dieléctrica. [Ii] Se usa ampliamente en la fabricación de placas de circuito, pero debido a que se puede mecanizar fácilmente, se convierte en tornillos, tuercas y espaciadores. y una variedad de formas utilizadas con fines de aislamiento eléctrico.

5. FR-4 es liviano. Como está hecho de tela de fibra de vidrio tejida y resina epoxi, es liviano con un peso específico [iii] de 1.8 en comparación con el 2.7 del aluminio. El hierro fundido tiene un peso específico de 7.2, mientras que el cobre es de 8.96 y el acero es de 7.82.

6. FR-4 es resistente a los rayos UV. Este punto se refiere específicamente a los grados de FR-4 que se fabrican con un sistema epoxi tetrafuncional. Este tipo de FR-4 es el que se utiliza con más frecuencia para placas de circuito. La resistencia a los rayos UV hace que el FR-4 sea aún más adecuado para aplicaciones submarinas y marinas.

[i] La pérdida dieléctrica es la cantidad de calor que disipa un material aislante cuando se somete a una corriente eléctrica.

[ii] La rigidez dieléctrica de un material es la intensidad máxima del campo eléctrico que puede soportar sin perder sus propiedades aislantes.

[iii] Tetra funcional describe un compuesto que tiene cuatro sitios de enlace en una molécula.

(¿Está buscando más definiciones de términos de ingeniería? ¡Consulte nuestro Glosario de términos de fabricación de plástico!)

¿Ha utilizado FR-4 en sus aplicaciones? Háganos saber cuál ha sido su experiencia con FR-4 en los comentarios a continuación.

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