Un plástico reforzado está constituido por una matriz de resina polimérica combinada con algún agente de refuerzo. La matriz polimérica permite la conformación del material, dándole cohesión, y las fibras de refuerzo confieren propiedades mecánicas como resistencia y rigidez. Las fibras de refuerzo más utilizadas en aplicaciones para ingeniería son las de vidrio y las de carbono, pudiendo recurrir para aplicaciones específicas las fibras de boro o aramida.

Normalmente el material compuesto está formado por la matriz polimérica y un solo tipo de fibras, de diferente tamaño (cortas, continuas) y disposición (unidireccional, trenzada), siendo menos común la combinación de fibras de distinta naturaleza (vidrio y carbono).

La utilización de los materiales compuestos se ha incrementado en diversos campos de la ciencia y la tecnología debido a su elevada rigidez y resistencia específica, bajo peso, buena resistencia al desgaste y la corrosión, estabilidad dimensional, excelente relación resistencia a fatiga/peso y propiedades direccionales, ofreciendo claras ventajas sobre los materiales convencionales como componentes resistentes o estructurales en un gran número de aplicaciones en los sectores de aeronáutica, automoción, construcción de máquinas y biomecánica. La mayor funcionalidad y la menor necesidad de mantenimiento son también dos razones adicionales para el desarrollo de estos materiales.

Las fibras de vidrio constituyen el refuerzo utilizado de forma mayoritaria debido a que reducen la tasa de expansión, incrementan el módulo de elasticidad, tienen características deseables como su alta rigidez y durabilidad y resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión y su bajo precio.

Los materiales compuestos de matriz polimérica se utilizan ampliamente en diversas estructuras como aeronaves, robots, máquinas y prótesis. Estas aplicaciones requieren de una alta calidad superficial, incluyendo exactitud y integridad superficial.

El maquinado en torno

La utilización de los materiales compuestos de matriz polimérica requiere el desarrollo de adecuados proceso de fabricación para obtener componentes mecánicos con características dimensiónales rigurosas.

Los procesos de conformación primarios utilizados son numerosos (inyección, extrusión, bobinado, etc) y dependen tanto de la naturaleza termoplástico o termoestable del material como de la propia aplicación concreta (forma de la pieza, prestaciones deseadas, imperativos de producción). Por procesos de conformación secundarios entendemos las diferentes operaciones de maquinado (torneado, fresado, taladrado). El maquinado es un proceso de fabricación en el cual se utiliza una herramienta de corte para eliminar el exceso de material hasta conseguir la forma y dimensiones deseadas. En los últimos años ha crecido el interés por el maquinado de los materiales compuestos mediante técnicas convencionales y los esfuerzos han ido encaminados a predecir las fuerzas de corte observando los modos de fractura que cusan la separación de la viruta.

El torneado es una de las operaciones de maquinado mas utilizadas en la industria para producir una gran variedad de componentes de acuerdo con especificaciones estrictas de diseño. Las superficies de los acoplamientos mecánicos para diversas aplicaciones tribiologicas se consiguen en la actualidad mediante operaciones de torneado.

El proceso de torneado de los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras es diferente al de los metales y el cuerpo de conocimientos teórico y experimental de los metales no es aplicable directamente.

Los materiales compuestos contienen dos fases con propiedades mecánicas y térmicas muy diferentes, que se traducen en interacciones complejas entre la matriz y el refuerzo.

Las propiedades físicas y térmicas del material compuesto dependen del tipo, porcentaje y orientación de la fibra, de las propiedades de la matriz polimérica así como de la variabilidad de la propia matriz.

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Resinas con la calidad del vidrio y la seguridad del plástico

Guitarras, bancas transparentes en el estadio olímpico de Turín, sofisticados armazones o materiales quirúrgicos son la muestra de algunos de los nuevos usos que ha tenido el plástico en los últimos meses.

A mediano plazo, se estima que el consumo mundial del plástico se incremente, convirtiéndose así en el insumo premium por excelencia en la industria del envase, debido, principalmente a la gran diversidad de materiales plásticos de aplicación en nuevas categorías.

Un ejemplo, en el sector de cosméticos, las resinas plásticas de Eastman son utilizadas para elaborar envases de marcas como Lancome, Ocean Pacific, Gucci o Chanel. La sustitución del vidrio que han hecho algunas de estas marcas, es porque las resinas plásticas de Eastman ofrecen la calidad del vidrio pero con la seguridad del plástico. Una de las resinas más utilizadas es el Glasspolymer®.

Glasspolymer® es la marca para las resinas de copoliester de Eastman que proporcionan una claridad asombrosa, resistencia química y resistencia superior al impacto y espesores de pared de hasta 35 milímetros. Además el material es fácil de procesar y reciclar.

Glasspolymer® está disponible en una gran variedad de formas. Como material de empaquetado, puede ser moldeado por soplado o inyección, en formas tan simples o tan complejas como el cliente lo requiera. Su dureza puede soportar secciones delgadas o gruesas, permitiendo a los diseñadores ignorar las limitaciones y diseñar como quieran.

Eastman Chemical Company es una empresa que ha buscado conocer las necesidades de sus clientes para desarrollar nuevos productos, que les permitan destacar en el mercado.

Su división de plásticos especiales fabrica y comercializa copoliesteres y celulósicos que ofrecen al mercado una excelente apariencia estética, por su excepcional brillo y transparencia.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Eastman Chemical Company, División de Plásticos Especiales.

O bien, haga contacto directo con Eastman Chemical Company, División de Plásticos Especiales para solicitar mayor información sobre el Glasspolymer®.

Las tuberías de fibra de vidrio (PRFV)

Las tuberías de materiales plásticos, usualmente utilizadas en aplicaciones tan importantes como la industria petrolera o las canalizaciones de agua, han evolucionado tecnológicamente hasta llegar a los materiales utilizados actualmente como son el policloruro de vinilo orientado molecularmente (MOPVC) y el poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV).

El poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV), es un material compuesto y formado por dos materiales fundamentales: una matriz, constituida por una resina sintética de tipo poliéster y un refuerzo de fibra de vidrio ubicado dentro del anterior.

La matriz de poliéster es un aglomerante perfecto para el refuerzo, ya que nos asegura la participación simultánea de todos los filamentos del mismo, siendo además una barrera excelente frente a los agentes químicos y ambientales.

La fibra de vidrio debe proporcionar la armadura necesaria para lograr la resistencia mecánica precisa para soportar tanto la presión interna como las cargas externas en las conducciones enterradas.

Tanto la matriz como el refuerzo, pueden ser aportados cualitativa y cuantitativamente dentro de un amplio espectro en función de la aplicación a que vaya a destinarse la tubería para obtener la relación coste/prestaciones más adecuada.

En cuanto a las matrices, existen en el mercado resinas de diferentes tipos, que empleadas, solas o en combinación, proporcionan el carácter anticorrosivo al producto terminado. Estas resinas son susceptibles de ser formuladas conjuntamente con aditivos que incrementen alguna de sus propiedades.

Respecto a las fibras de vidrio, podemos manejarlas en forma de velo muy fino, en fieltros (mat) de varios gramajes, en tejidos equilibrados o no, y en hilos continuos. Cada uno de ellos proporciona una característica resistente propia al producto terminado.

Norgam de México ofrece tecnología de tuberías reforzadas con fibra de vidrio para aplicaciones de alto desempeño, resistencia a la corrosión y a la abrasión.

Por ejemplo, nuestro sistema de tuberías Fiberglass Systems emplea una gran variedad de productos que se adecuan según sus necesidades:

Las tuberías GREEN THREAD® se fabrican con fibra de vidrio y resina epóxica en dos clases de presión. Todos los productos marinos y de Costa Afuera GREEN THREAD están fabricados con una barrera epóxica interna contra la corrosión y la erosión reforzada para proveer una máxima resistencia al severo ambiente marino.

• GREEN THREAD 250 / 250F / 250C / 250CF Diámetros de 1” – 24”
• Rango hasta 250 psig
• Temperaturas hasta 200 F (93 C)
• Factor de seguridad mayor para servicios críticos
• Costo-Beneficio alto para servicios de baja presión
• Sistemas de tuberías resistentes al fuego.
• Green Thread 250: Para aplicaciones contra incendio para IMO nivel 3.
• Green Thread 250F: Para aplicaciones contra incendio para IMO nivel 3 modificado.
• Green Thread 250C: Para aplicaciones contra incendio para IMO nivel 3 modificado con capacidad conductiva.

Si desea obtener más información de estos productos diríjase a nosotros a través del formulario de contacto haciendo click aquí.

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