El proceso de pultrusión:fabricación de polímeros reforzados con fibra

El proceso de pultrusión *

La pultrusión es un proceso de moldeo continuo que utiliza refuerzo de fibra de poliéster u otro matrices de resina termoendurecible. Los materiales de refuerzo preseleccionados, como mechas, esterillas o telas de fibra de vidrio, se pasan a través de un baño de resina en el que todo el material se impregna completamente con una resina líquida termoendurecible. La fibra humectante se forma con la forma geométrica deseada y se introduce en un troquel de acero calentado. Una vez dentro de la matriz, el curado de la resina se inicia controlando temperaturas elevadas precisas. El laminado solidifica en la forma exacta de la cavidad del troquel, ya que la máquina de pultrusión tira de él continuamente.

Ventajas del proceso

El proceso proporciona la máxima flexibilidad en el diseño de perfiles poliméricos reforzados con fibra pultrusionada. Dado que el proceso es continuo, las variaciones de longitud se limitan a las capacidades de envío. Se pueden diseñar características de resistencia específicas en el compuesto, optimizando el rendimiento del laminado para una aplicación particular mediante la colocación estratégica de refuerzos de alto rendimiento. El color es uniforme en toda la sección transversal del perfil, lo que elimina la necesidad de muchos requisitos de pintura. Las capacidades de procesamiento incluyen la producción de perfiles simples y complejos, eliminando la necesidad de mucho ensamblaje de componentes de posproducción.

Materias primas utilizadas

1) Resina

Las resinas de poliéster de alto rendimiento seleccionadas se combinan con rellenos, catalizadores, inhibidores de UV y pigmentos adecuados para formular la matriz resinosa, uniendo las fibras y proporcionando la resistencia estructural a la corrosión y otras propiedades requeridas. Cada mezcla de resina se formula cuidadosamente para adaptarse a los requisitos de la aplicación. La mecha y la estera son de gran importancia para determinar las propiedades físicas.

2) Errante

La mecha de fibra de vidrio proporciona la alta resistencia longitudinal de los productos pultruidos. La cantidad y ubicación de estos refuerzos se puede determinar en la etapa de diseño y pueden alterar las propiedades físicas posteriores del producto terminado. Roving también proporciona la resistencia a la tracción necesaria para tirar de los otros refuerzos a través del troquel; por lo tanto, es un ingrediente necesario en el diseño del perfil.

3) Alfombra

La estera de hebras continuas proporciona el método más económico para obtener un alto grado de propiedades físicas transversales. Las esteras están cubiertas de mechas; este proceso forma la composición básica que se encuentra en la mayoría de los polímeros reforzados con fibras pultruidas. La relación entre la estera y la mecha determina la relación entre las propiedades físicas transversales y longitudinales.

4) Velo

Dado que la pultrusión es un proceso de baja presión, los refuerzos de fibra de vidrio normalmente aparecen cerca de la superficie del producto. Estos pueden afectar la apariencia, la resistencia a la corrosión o la manipulación de los productos. Se pueden agregar velos superficiales a la construcción laminada para desplazar el refuerzo de la superficie agregando un acabado rico en resina al perfil. Los dos velos más utilizados son el vidrio A y el poliéster.

5) Tela tejida y cosida

Cuando la combinación de propiedades físicas requeridas no se satisface con la construcción de mechas de tapete convencional, se pueden usar telas seleccionadas para cumplir con los requisitos de uso final. Las variedades de estos productos se pueden utilizar por sí solas o junto con la construcción estándar de mechas de tapete para obtener los resultados necesarios. Los tejidos de fibra de vidrio están disponibles en una construcción equilibrada, longitudinal alta, transversal alta o de varias capas de ± 45 °. Dado que estos materiales son más costosos, los compuestos que utilizan estos refuerzos son más costosos que la pultrusión de construcción estándar.

6) Otro material de refuerzo

Las fibras de carbono y aramida también se utilizan en este proceso en roving, formas de telas tejidas o en combinación con fibra de vidrio. Estas fibras de alto módulo añaden una rigidez considerable al material compuesto. Se debe tener cuidado al diseñar perfiles con materiales de fibra de carbono y aramida ya que son más costosos. El compuesto debe diseñarse para un rendimiento óptimo.

* Esta publicación de blog está extraída de este manual de diseño.

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