Guía para principiantes de plásticos reforzados con fibra (FRP)

Plástico reforzado con fibra (FRP), también conocido como polímero reforzado con fibra, es de hecho un
material compuesto que constituye una matriz polimérica mezclada con ciertos materiales de refuerzo, como fibras. Las fibras son generalmente de basalto, carbono, vidrio o aramida; en algunos casos también se puede utilizar amianto, madera o papel.

La formación de FRP

Volviendo a lo básico, existen dos procesos a través de los cuales se desarrolla un polímero:polimerización por crecimiento escalonado y polimerización por adición. Los plásticos compuestos se forman cuando un par de materiales homogéneos que poseen diferentes características se unen para producir un producto final con las propiedades mecánicas y materiales deseadas. Estos materiales compuestos pueden ser de dos tipos, reforzados con fibra y reforzados con partículas.

Plástico reforzado con fibra es aquella categoría en la que la resistencia mecánica y la elasticidad de los plásticos se mejoran mediante la incorporación de materiales de fibra. La matriz, que es el material del núcleo desprovisto de refuerzo de fibra, es dura pero comparativamente más débil, y debe endurecerse mediante la adición de poderosas fibras o filamentos de refuerzo. Es la fibra la que es fundamental para diferenciar el polímero original del FRP.

La mayoría de estos plásticos se forman a través de varios procesos de moldeo en los que se utiliza un molde o una herramienta para colocar la preforma de fibra, constituyendo fibra seca o fibra que contiene una proporción específica de resina. Después de "humedecer" las fibras secas con resina, tiene lugar el "curado", en el que las fibras y la matriz adoptan la forma del molde. En esta etapa, hay una aplicación ocasional de calor y presión. Los diferentes métodos incluyen moldeo por compresión, moldeo de vejiga, envoltura de mandril, autoclave, devanado de filamentos y laminado húmedo, entre otros. Vea este video sobre el proceso:

Propiedades comunes de los FRP

Estos materiales compuestos exhiben típicamente bajo peso y alta resistencia. Son tan fuertes que la industria automotriz está cada vez más interesada en usarlos para reemplazar parte del metal en los automóviles. Los plásticos reforzados con fibra pueden ser tan fuertes como algunos metales, pero son mucho más livianos y, por lo tanto, ahorran menos combustible.

Es posible personalizar las propiedades de los plásticos reforzados con fibra para adaptarse a una amplia gama de requisitos. Los polímeros reforzados con fibra suelen tener propiedades eléctricas y de compresión impresionantes y muestran una resistencia ambiental de alto grado. Un factor importante que hace que estos materiales sean los favoritos entre los diferentes sectores industriales es el proceso de fabricación, que es bastante rentable. La tasa de productividad es de media a alta y se exhibe una unión fácil con materiales diferentes.

Las otras propiedades exclusivas de los plásticos reforzados con fibra incluyen un aislamiento térmico encomiable, integridad estructural y dureza al fuego junto con la estabilidad de la radiación UV y la resistencia a los productos químicos y otros materiales corrosivos.

Las características de los plásticos reforzados con fibra dependen de ciertos factores como las propiedades mecánicas de la matriz y la fibra, el volumen relativo de ambos componentes y la longitud de la fibra y la orientación dentro de la matriz.

Las fibras comunes incluyen:

• Vidrio es un muy buen material aislante y, cuando se mezcla con la matriz, forma fibra de vidrio o plástico reforzado con vidrio. En comparación con la fibra de carbono, es menos resistente y rígida y menos frágil y cara.
• A base de carbono Los plásticos reforzados con fibra ofrecen alta resistencia a la tracción, resistencia química, rigidez y tolerancia a la temperatura junto con una baja expansión térmica y peso. Los átomos de carbono forman cristales que se encuentran principalmente a lo largo del eje largo de la fibra. Esta alineación hace que el material sea fuerte al hacer que la relación entre resistencia y volumen sea alta.
• Aramida es un componente de fibra que da como resultado fibras sintéticas robustas y resistentes al calor. Encuentra amplias aplicaciones en muchas industrias.

Los plásticos reforzados con fibra encuentran amplias aplicaciones en los sectores de la automoción, aeroespacial, construcción y marítimo. Plástico reforzado con fibra de vidrio s son una muy buena opción para la industria energética, ya que carecen de campo magnético y pueden ofrecer una resistencia considerable a las chispas eléctricas. Los usos se están diversificando, un fenómeno evidente en la entrada de fibras de carbono en artículos deportivos, planeadores y cañas de pescar, junto con la aplicación de FRP de Japón a las compuertas hidráulicas.

¿Busca más información sobre materiales plásticos? ¡Descarga nuestra guía gratuita!