¿Qué es la fibra de vidrio?
La fibra de vidrio se fabrica estiramiento rápido y enfriamiento de vidrio fundido. Es un material no metálico. Se ha utilizado como materia prima para la fabricación desde el principios del siglo XX. La fibra de vidrio también puede denominarse plástico reforzado con fibra de vidrio. Es una lámina delgada que se dispone aleatoriamente sobre una superficie plana y también puede tejerse en forma de tejidos. Se pueden fabricar distintos tipos de productos de fibra de vidrio.
La fibra de vidrio se compone de materiales como sílice, alúmina, óxido de calcio y óxido de sodio. Se sostienen fundiéndolas a altas temperaturas, estirándolas, enrollándolas y tejiéndolas. A continuación, se unen mediante adhesivos y, combinándolas con resinas, se pueden formar compuestos duraderos que se pueden tejer en telas o granos de vidrio.
La fibra de vidrio posee una gran capacidad de tracción, tiene una resistencia última a la tracción de 3,5 GPa. y una buena resistencia química.
Origen e historia de la fibra de vidrio
La fibra de vidrio es un material compuesto de alto rendimiento. Su historia se remonta al año 1500 a.C. Los egipcios utilizaban la fibra de vidrio como elemento decorativo.
A principios del siglo XX, Dale Kleist, de Owens-Illinois, descubrió accidentalmente una forma de soplar vidrio fundido para convertirlo en fibras, sentando las bases de la producción industrial. En los años siguientes, Owens Corning perfeccionó esta técnica combinando fibras de vidrio con resinas de poliéster, abriendo un nuevo capítulo en la fabricación.
Durante la Segunda Guerra Mundial, la fibra de vidrio se utilizó para piezas de aviones, automóviles y barcos. Esto se debía a su gran durabilidad y resistencia a la corrosión.
En una etapa posterior, con el desarrollo de la tecnología, la fabricación de fibra de vidrio se ha simplificado y el proceso de producción se ha vuelto muy fácil y se utiliza en todos los ámbitos de la vida en todo el mundo.
Composición y proceso de fabricación de la fibra de vidrio
Los compuestos de fibra de vidrio están hechos de una combinación de fibras de vidrio y resinas, sus filamentos suelen tener sólo de 3 a 25 micras de diámetro, unidos por resina de poliéster, epoxi y vinilo.
En primer lugar, las materias primas se funden a temperaturas superiores a 1.500 °C y se arrastran a través de un embudo de platino hasta formar fibras finas (véase CTMAT). La superficie de las fibras se recubre con un agente impregnante (por ejemplo, una emulsión epoxídica) para mejorar la adherencia de la resina. En la fase de conformado, las fibras se tejen en forma de tela o estera y, a continuación, se unen a la resina mediante laminación manual (laminación de resina aplicada a mano) o mediante infusión al vacío (inyección de resina a presión negativa) (véase VPC Fiberglass). El laminado a mano es adecuado para la producción de pequeños lotes, mientras que la infusión al vacío se utiliza para la fabricación de alta precisión y gran volumen. El proceso de curado se realiza en una laminadora de prensa caliente a altas temperaturas y presiones (aprox. 120°C, 2-5 MPa), lo que da como resultado una unión firme de las capas con un grosor uniforme (1,5-50 mm). Por último, el producto se enfría, se corta y se trata superficialmente para satisfacer las necesidades de las industrias de la construcción y la automoción, equilibrando eficiencia y calidad.
Diferentes tipos de fibras de vidrio
Las fibras de vidrio pueden dividirse en varios tipos en función de su coste y rendimiento:
Vidrio E (uso general)
Vidrio F-S (alta resistencia)
Vidrio A (vidrio alcalino)
Vidrio C (resistente a productos químicos)
E-CR (resistencia química)
Vidrio M (alto módulo de elasticidad)
Vidrio AR (resistente a los álcalis)
Según su longitud, las fibras de vidrio pueden dividirse en largas, cortas y continuas.
Fibras largas: Las fibras largas tienen longitudes que van de varios centímetros a metros y presentan una resistencia y una tenacidad excelentes. Puede utilizarse para fabricar productos como tuberías. Tiene una excelente durabilidad.
Fibras cortas: Las fibras cortas se miden en micras. Son un poco menos resistentes, pero son fáciles de procesar.
Fibra continua: La fibra continua es una longitud inalámbrica de fibra de vidrio con alta resistencia a la tracción.
Propiedades y ventajas de la fibra de vidrio
La fibra de vidrio tiene grandes propiedades físicas, así como resistencia química, lo que la convierte en uno de los materiales más potentes en el campo de los materiales. Se puede utilizar en todo, desde diseños ligeros, que pueden reducir el peso de diversas aplicaciones, hasta proporcionar una gran resistencia a los impactos y a la tracción. La fibra de vidrio es adecuada para muchas aplicaciones de gran carga. Es muy resistente a la corrosión y soporta bien las propiedades ácidas y alcalinas. Su resistencia al agua y la humedad es comparable a la del acero y la madera. Ideal para compartimentos de camiones, carrocerías de vehículos recreativos y mucho más.
La fibra de vidrio puede reducir los costes, inferiores a los del acero y el aluminio.
Buena durabilidad.
Peso reducido, ligero.
Áreas de aplicación de la fibra de vidrio
La fibra de vidrio tiene una amplia gama de aplicaciones por sus excelentes propiedades y su versatilidad.
Industria de la construcción: Puede utilizarse para fabricar paneles compuestos de fibra de vidrio para tabiques, fachadas y techos de viviendas.
Automóvil: Puede utilizarse para fabricar carrocerías de camiones caja, camiones frigoríficos, remolques para vehículos recreativos, etc.
Barcos: puede utilizarse para fabricar cascos, mamparos, cubiertas, etc.
Industria electrónica: varillas aislantes, placas aislantes, líneas aéreas, equipos de subestaciones, etc.
Artículos deportivos: raquetas de piqué, palos de golf, raquetas de tenis, etc.
Electrodomésticos: frigoríficos, lavadoras, hornos microondas, ordenadores, etc.
