Les propietats físiques dels materials compostos estan dominades per les fibres. Això significa que quan es combinen resines i fibres, les seves propietats són molt similars a les de les fibres individuals. Les dades de les proves mostren que els materials reforçats amb fibra són els components que suporten la major part de la càrrega. Per tant, la selecció del teixit és fonamental a l'hora de dissenyar estructures compostes.
Comenceu el procés determinant el tipus de reforç necessari per al vostre projecte. Un fabricant típic pot triar entre tres tipus de reforç comuns: fibra de vidre, fibra de carboni i Kevlar® (fibra d'aramida). La fibra de vidre sol ser l'opció universal, mentre que la fibra de carboni ofereix una alta rigidesa i el Kevlar® una alta resistència a l'abrasió. Tingueu en compte que els tipus de teixit es poden combinar en laminats per formar piles híbrides que ofereixen els avantatges de més d'un material.
Reforços de fibra de vidre
La fibra de vidre és un material familiar. La fibra de vidre és la base de la indústria dels compostos. S'ha utilitzat en moltes aplicacions de compostos des dels anys cinquanta i les seves propietats físiques són ben conegudes. La fibra de vidre és lleugera, té una resistència moderada a la tracció i a la compressió, pot suportar danys i càrregues cícliques i és fàcil de manipular. Els productes que sorgeixen de la producció es coneixen com a productes de plàstic reforçat amb fibra de vidre (FRP). És comú en tots els àmbits de la vida. La raó per la qual s'anomena fibra de vidre és perquè aquest tipus de filament de fibra es fabrica fonent quars i altres materials minerals a altes temperatures en una pasta de vidre. I després s'extreuen filaments d'alta velocitat. Aquest tipus de fibra es deu a la composició de diferents que tenen molts avantatges. Els avantatges són la resistència a la calor, la resistència a la corrosió, una major resistència. Bon aïllament. I la fibra de carboni té el mateix desavantatge: el producte és més fràgil. Mala ductilitat. No és resistent al desgast. Actualment, l'aïllament, la conservació de la calor, la fàcil anticorrosió i molts altres camps tenen l'ús de plàstic reforçat amb fibra de vidre.
La fibra de vidre és el més utilitzat de tots els compostos disponibles. Això es deu en gran part al seu cost relativament baix i a les seves propietats físiques moderades. La fibra de vidre és molt adequada per a projectes quotidians i peces que no requereixen un teixit de fibra massa exigent per a una major resistència i durabilitat.
Per maximitzar les propietats de resistència de la fibra de vidre, es pot utilitzar amb resines epoxi i es pot curar mitjançant tècniques de laminació estàndard. És molt adequada per a aplicacions en les indústries de l'automoció, la marina, la construcció, la química i l'aeroespacial, i s'utilitza habitualment en articles esportius.
Reforç de fibra d'aramida
La fibra d'aramida és un compost químic d'alta tecnologia. Té una alta resistència, resistència a altes temperatures, resistència a la corrosió, pes lleuger i altres característiques, i és un dels materials clau en la indústria de defensa. Hi ha un gran nombre d'aplicacions en equips a prova de bales i equips de vol.
Les fibres d'aramida són una de les primeres fibres sintètiques d'alta resistència que han guanyat acceptació a la indústria dels plàstics reforçats amb fibra (FRP). Les fibres de para-aramida de grau compost són lleugeres, tenen una excel·lent resistència a la tracció específica i es consideren altament resistents a l'impacte i a l'abrasió. Les aplicacions habituals inclouen cascos lleugers com ara caiacs i canoes, panells de fuselatge d'avions i recipients a pressió, guants resistents a talls, armilles antibales i més. Les fibres d'aramida s'utilitzen amb resines d'epoxi o èster de vinil.
Reforç de fibra de carboni
Amb un contingut de carboni superior al 90%, la fibra de carboni té la resistència a la tracció final més alta de la indústria del FRP. De fet, també té les resistències a la compressió i a la flexió més grans de la indústria. Després del processament, aquestes fibres es combinen per formar reforços de fibra de carboni com ara teixits i estomes. El reforç de fibra de carboni proporciona una alta resistència específica i rigidesa específica, i normalment és més car que altres reforços de fibra.
Per maximitzar les propietats de resistència de la fibra de carboni, s'ha d'utilitzar amb resines epoxi i es pot curar mitjançant tècniques de laminació estàndard. És molt adequada per a aplicacions automotrius, marines i aeroespacials, i sovint s'utilitza en articles esportius.
Data de publicació: 13 de desembre de 2023