Universidad Don Bosco Maestria en Manufactura Integrada por Computadora Procesos Avanzados de Manufactura Profesor: Mtr. Gilberto Carrillo

PROYECTO DE INVESTIGACION TEORICA: EL CONFORMADO POR FIBRA DE VIDRIO

Presentan: Jaime Anaya, Leopoldo Hernández, Mario Martínez Soyapango, 11 de Abril de 2015.-

LA FIBRA DE VIDRIO Es un material compuesto conformado por fibras continuas o discontinuas de vidrio unidas a partir de una matriz plástica, que se ha usado como material de refuerzo por las siguientes razones: su presentación en hilos de alta resistencia; disponible y económico para producción con diferentes técnicas de plástico reforzado; produce compuestos de alta resistencia en matrices plásticas; produce compuestos plásticos durables ante ambientes corrosivos.

El vidrio se puede clasificar como: Vidrio E, con cualidades dieléctricas, y su fibra es la más comúnmente usada; Vidrio R, de alto desempeño mecánico, para desempeño en el comportamiento a fatiga, temperatura y humedad; Vidrio D, con características dieléctricas, permeable a ondas electromagnéticas; Vidrio AR, resistente al álcali, con alto contenido de óxido de zirconio, desarrollado especialmente para reforzar concreto, y; Vidrio C, desarrollado particularmente para ofrecer resistencia a la corrosión, y es usado en la fabricación de fieltros para el recubrimiento de tubería. Vidrio S, Alta resistencia la traccion y estabilidad termica. Utilizado en aeronautica y construccion, es el mas costoso.

En la tabla 1, son mostradas las principales propiedades mecánicas de las fibras elaboradas con los diferentes tipos de vidrio.

Tabla 1. Principales propiedades mecánicas de la fibra de vidrio, elaborada a partir de los vidrios E, D, R y AR .

La fibra de vidrio, en su proceso final de elaboración, es conformada por hilos obtenidos de la unión de los filamentos mediante un proceso de bobinado. Es uno de los materiales de refuerzo más importantes por la firmeza con la que el vidrio refuerza el plástico, muchas de las piezas antes hechas con metal han sido sustituidas por plástico. En la figura 1 se muestra un alojamiento de engranaje de plástico reforzado, más ligero y resistente que el de metal al que ha reemplazado.

Figura 1

Las fibras de vidrio se obtienen por distintos métodos. Uno de los más comunes consiste en sacar una hebra de vidrio fundido una vez formada por un pequeño orificio. El diámetro de la hebra se controla por la acción de tracción. Los materiales compuestos de resina reforzados con fibra de vidrio fueron introducidos en 1940 y su uso no ha hecho más que aumentar desde entonces. Su utilización se limitaba al principio a las resinas termoestables, pero los termoplásticos reforzados con fibra de vidrio, como, por ejemplo, el nylon, son materiales compuestos de gran importancia en la actualidad. En los Estados Unidos se fabrican más de 500,000 toneladas de materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio al año.

Los productores de plástico adquieren los diferentes tipos de vidrio de varias formas. Las mechas son hebras largas de vidrio fibroso que se pueden cortar fácilmente y aplicar a las resinas. Una mecha se compone de muchas hebras de vidrio parecidas a una cuerda retorcida o trenzada (figura 2). Las fibras cortadas (figura 3) se encuentran entre las formas más baratas de refuerzo con vidrio. Las hebras cortadas tienen una longitud que oscila entre 3 y 50 mm.

figura 2

figura 3

En la figura 4, se muestra la producción de hebras cortadas de mechas. Las fibras trituradas tienen una longitud inferior a 1.5 mm.

figura 4

Se producen tambien por triturado con martillo de hebras de vidrio (figura 5). Se añaden las fibras trituradas a la resina como una mezcla previa para aumentar la viscosidad y la resistencia del producto.

figura 5

Los hilos son similares a las mechas pero están retorcidos como una cuerda (figura 6). Los hilos de refuerzo se utilizan para fabricar contenedores grandes para tanques de líquidos.

figura 6

Además de las formas de fibra e hilo, los refuerzos de vidrio pueden presentarse también como tela y fieltro. Los fieltros consisten en piezas no direccionales de hebras cortadas, que se mantienen juntas mediante un aglutinante resinoso o por puntadas mecánicas que se denominan hilvanado (figura 7).

figura 7

El tejido plano puede proporcionar la mayor resistencia física de todas las formas fibrosas, pero es casi el doble de costosa que las demás formas. Las mechas convencionales pueden estar tejidas en forma de tela (conocidas como mechas tejidas) y se utilizan para refuerzos gruesos. . Existen varios tipos de tejidos de vidrio planos. Los hilos de fibra de vidrio se entrelazan según varios modelos básicos, tal como se muestra en la figura 8. En la figura 9 se recogen tres formas diferentes de refuerzos de vidrio fibroso.

figura 8

figura 9

RESINAS Las resinas que se utilizan en este proceso son líquidos que curan a Por esto se obtienen estructuras con elevada resistencia y buen com Hay diferentes tipos de resinas, tales como: Ortoftálicas: Las resinas ortoftálicas son para uso general, presenta Isoftálicas: las resinas ortoftálicas (rígidas) tienen menor brillo supe

ETAPAS DE CONFORMADO CON FIBRA DE VIDRIO Elaboracion del molde: debe realizarse un molde del modelo a fabricar, de madera Aplicacion de GelCoat: Este material forma la base para la aplicación de la fibra de Aplicacion de la fibra de vidrio: Se coloca la fibra de vidrio, siendo esta quebrada m Aplicacion de la resina: se aplica la resina de manera que cubra toda la fibra de vid Curado de la resina: es el secado de la resina y de todo el compuesto, puede ser a Desmoldeo: Una vez curada (endurecida) la pieza de fibra de vidrio se separa de su

CION DE RESINA A LA FIBRA DE VIDRIO YA COLOCADA EN EL

Algunos objetos construidos con fibra de vidrio...

Entre sus desventajas se encuentran la dificultad de reciclaje y el mal comportamiento frente al fuego (además, los productos de su combustión son tóxicos)

Referencias bibliográficas: 1. Tecnología de los metales para profesionales técnico-mecánicas. Autores: Hans Appold\K. Feiler\A. Reinhard\P. Schmidt https://books.google.com.sv/books?isbn=8429160140

2. GENERALIDADES SOBRE LAS FIBRAS ARTIFICIALES Módulo de lectura para la asignatura Análisis de Estructuras. Autor: Luis O. González http://www.bdigital.unal.edu.co/8213/1/luisoctaviogonzalezsalcedo.20124.pdf 3. Los refuerzos Autor: A. Besednjak http://ocw.upc.edu/sites/default/files/materials/15012220/22637-3142.pdf 4. Composites de fibra continua en formato prepreg/lámina termoplástica Autor: Santiago Neira http://www.portalbec.com/portalbec/comercial/BIEMH/2014/jornadas/5/5b_ Santiago_Neira_%28GAIKER-IK4%29.pdf