¿Qué es la fibra de vidrio?
La fibra de vidrio se fabrica estirando y enfriando rápidamente vidrio fundido. Es un material no metálico. Se ha utilizado como materia prima para la fabricación desde 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 telas. Se pueden producir diferentes tipos de productos de fibra de vidrio.
Las fibras de vidrio están compuestas por materiales como sílice, alúmina, óxido de calcio y óxido de sodio. Se fabrican mediante fusión a altas temperaturas, estirado, enrollado y tejido. Luego, se unen mediante adhesivos y, al combinarlas con resinas, pueden formarse composites duraderos que pueden tejerse en tela de vidrio o convertirse en gránulos.
La fibra de vidrio tiene una gran capacidad de tracción, con una resistencia máxima a la tracción de 3,5 GPa, y posee 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 alrededor del año 1500 a.C. Los egipcios solían usar fibra de vidrio como artículos decorativos.
A principios del siglo XX, Dale Kleist de Owens-Illinois descubrió accidentalmente una forma de soplar vidrio fundido en fibras, sentando las bases para la producción industrial. Con el paso de los años, Owens Corning perfeccionó esta técnica al combinar fibras de vidrio con resinas de poliéster, abriendo verdaderamente 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 debió 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 vuelto más simple y el proceso de producción se ha facilitado mucho, utilizándose 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 solo de 3 a 25 micrones de diámetro, unidos por resinas de poliéster, epoxi y vinilo.
Las materias primas se funden primero a temperaturas superiores a 1500°C y se estiran a través de un embudo de platino para obtener fibras finas (referencia CTMAT). La superficie de las fibras se recubre con un agente impregnante (por ejemplo, emulsión de epoxi) para mejorar la unión con la resina. En la etapa de conformado, las fibras se tejen en tela o fieltro y luego se unen a la resina mediante estratificación manual (laminación con resina aplicada a mano) o infusión al vacío (inyección de resina bajo presión negativa) (referencia VPC Fiberglass). La estratificación manual es adecuada para la producción en pequeñas cantidades, mientras que la infusión al vacío se utiliza para fabricación de alta precisión y gran volumen. El proceso de curado se realiza utilizando una laminadora de prensa caliente a altas temperaturas y presiones (aproximadamente 120°C, 2-5 MPa), lo que da como resultado una unión compacta de las capas con un espesor uniforme (1.5-50 mm). Finalmente, el producto se enfría, se corta y se trata superficialmente para satisfacer las necesidades de las industrias de la construcción y automotriz, equilibrando eficiencia y calidad.
Diferentes tipos de fibras de vidrio
Las fibras de vidrio se pueden dividir en varios tipos según su costo y rendimiento:
- E-glass (uso general)
- F-S-glass (alta resistencia)
- A-glass (vidrio alcalino)
- C-glass (resistente a productos químicos)
- E-CR (resistencia química)
- M-glass (alto módulo de elasticidad)
- AR-glass (resistente a álcalis)
Según su longitud, las fibras de vidrio se pueden dividir en fibras largas, cortas y continuas.
Fibras largas: Las fibras largas tienen longitudes que van desde varios centímetros hasta metros y tienen una excelente resistencia y tenacidad. Se pueden utilizar para fabricar productos como tuberías. Tiene una excelente durabilidad.
Fibras cortas: Las fibras cortas se miden en micrones. 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 excelentes 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, y proporcionar una fuerte resistencia al impacto y a la tracción. La fibra de vidrio es adecuada para muchas aplicaciones de alta carga. Es altamente resistente a la corrosión y puede soportar bien propiedades ácidas y alcalinas. Con resistencia al agua y la humedad, se compara favorablemente con el acero y la madera. Ideal para compartimentos de camiones, carrocerías de RV y más.
La fibra de vidrio puede reducir costos, más bajo que el 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 debido a sus excelentes propiedades y versatilidad.
- Industria de la construcción: Se puede utilizar para producir paneles compuestos de fibra de vidrio para paredes divisorias, fachadas y techos de casas.
- Automoción: Se puede utilizar para producir carrocerías de camiones tipo caja, camiones frigoríficos, remolques RV, etc.
- Barcos: se puede utilizar para producir cascos, mamparos y cubiertas, etc.
- Industria electrónica: varillas aislantes, tableros aislantes, líneas aéreas, equipos de subestaciones, etc.
- Artículos deportivos: raquetas de pique, palos de golf, raquetas de tenis, etc.
- Electrodomésticos: refrigeradores, lavadoras, hornos microondas, computadoras, etc.
