As propiedades físicas dos materiais compostos están dominadas polas fibras. Isto significa que cando se combinan resinas e fibras, as súas propiedades son moi semellantes ás das fibras individuais. Os datos das probas mostran que os materiais reforzados con fibras son os compoñentes que soportan a maior parte da carga. Polo tanto, a selección do tecido é fundamental ao deseñar estruturas compostas.
Comeza o proceso determinando o tipo de reforzo necesario no teu proxecto. Os fabricantes típicos poden escoller entre tres materiais de reforzo comúns: fibra de vidro, fibra de carbono e Kevlar® (fibra de aramida). As fibras de vidro adoitan ser a opción de uso xeral, mentres que as fibras de carbono ofrecen alta rixidez e o Kevlar® alta resistencia á abrasión. Ten en conta que os tipos de tecido pódense combinar en laminados para formar pilas híbridas coas vantaxes de máis dun material.
Unha vez que teñas decidido unha colección de tecidos, escolle un peso e un estilo de tecido que se adapten ás necesidades do teu traballo. Canto máis lixeiro sexa o tecido, máis doado será colocalo sobre superficies moi contorneadas. O lixeiro tamén usa menos resina, polo que o laminado en xeral segue sendo máis lixeiro. A medida que os tecidos se fan máis pesados, vólvense menos flexibles. O peso medio mantén a flexibilidade suficiente para cubrir a maioría dos contornos e contribúe significativamente á resistencia da peza. Son moi económicos e producen compoñentes fortes e lixeiros para aplicacións automotrices, mariñas e industriais. Os rovings trenzados son reforzos relativamente pesados que se usan habitualmente na construción naval e na fabricación de moldes.
A forma en que se tece un tecido considérase o seu patrón ou estilo. Escolle entre tres estilos de tecido comúns: liso, satén e sarga. Os estilos de tecido liso son os máis baratos e relativamente menos flexibles, pero mantéñense ben unidos ao cortarse. O cruce frecuente de fíos cara arriba e cara abaixo reduce a resistencia do tecido liso, aínda que seguen sendo suficientes para todas as aplicacións agás as de maior rendemento.
O tecido de satén e sarga é máis suave e resistente que o tecido liso. No tecido de satén, un fío de trama flota sobre outros tres a sete fíos de urdime e logo cósese debaixo doutro. Neste tipo de tecido solto, o fío corre máis longo, mantendo a resistencia teórica da fibra. Un tecido de sarga ofrece un compromiso entre os estilos de satén e liso, co efecto de adorno de espiga, a miúdo desexable.
Consello técnico: Para engadir flexibilidade ao tecido, córtao do rolo nun ángulo de 45 graos. Cando se corta deste xeito, mesmo os tecidos máis ásperos caen mellor sobre a silueta.
Reforzo de fibra de vidro
A fibra de vidro é a base da industria dos materiais compostos. Empregouse en moitas aplicacións de materiais compostos desde a década de 1950 e as súas propiedades físicas coñécense ben. A fibra de vidro é lixeira, ten unha resistencia á tracción e á compresión moderada, pode soportar danos e cargas cíclicas e é fácil de manexar.
A fibra de vidro é o material composto máis empregado de todos os dispoñibles. Isto débese principalmente ao seu custo relativamente baixo e ás súas propiedades físicas moderadas. A fibra de vidro é ideal para proxectos cotiáns e pezas que non requiren tanta fibra tecida para obter máis resistencia e durabilidade.
Para maximizar as propiedades de resistencia da fibra de vidro, pódese usar con epoxi e pódese curar mediante técnicas de laminación estándar. É ideal para aplicacións nas industrias do automóbil, mariña, da construción, química e da aviación, e úsase a miúdo en artigos deportivos.
Reforzo de Kevlar®
O Kevlar® foi unha das primeiras fibras sintéticas de alta resistencia en gañar aceptación na industria dos plásticos reforzados con fibra (FRP). O Kevlar® de grao composto é lixeiro, ten unha excelente resistencia á tracción específica e considérase altamente resistente aos impactos e á abrasión. As aplicacións habituais inclúen cascos lixeiros como caiaques e canoas, paneis de fuselaxe de aeronaves e recipientes a presión, luvas resistentes aos cortes, armaduras e moito máis. O Kevlar® úsase con resinas epoxi ou éster de vinilo.
Reforzo de fibra de carbono
A fibra de carbono contén máis do 90 % de carbono e ten a maior resistencia á tracción final da industria do FRP. De feito, tamén ten a maior resistencia á compresión e á flexión da industria. Despois do procesamento, estas fibras combínanse para formar reforzos de fibra de carbono como tecidos, estopas e moito máis. O reforzo de fibra de carbono proporciona unha alta resistencia e rixidez específicas e, en xeral, é máis caro que outros reforzos de fibra.
Para maximizar as propiedades de resistencia da fibra de carbono, debe usarse con epoxi e pode curarse mediante técnicas de laminación estándar. É ideal para aplicacións en automoción, mariña e aeroespacial, e úsase a miúdo en artigos deportivos.
Data de publicación: 19 de xullo de 2022
