15
Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO Indice Materiales compuestos pag. 2 introducción y origenes del PRFV pag. 3 composición del PRFV pag. 4 fibra de vidrio pag. 4 resina pag. 6 complementos y aditivos pag. 7 características de los PRFV pag. 9 Métodos de transformación y aplicación de PRFV: pag. 10 Defectos de fabricación en piezas de PRFV: pag. 13 Normas de seguridad para el trabajo de PRFV pag. 15 Técnicos en la Industrialización de la Madera y el Mueble Taller 6° año Escuela Técnica Raggio 1

PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Indice

Materiales compuestos pag. 2introducción y origenes del PRFV pag. 3composición del PRFV pag. 4fibra de vidrio pag. 4resina pag. 6complementos y aditivos pag. 7características de los PRFV pag. 9Métodos de transformación y aplicación de PRFV: pag. 10Defectos de fabricación en piezas de PRFV: pag. 13Normas de seguridad para el trabajo de PRFV pag. 15

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio1

Page 2: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

¿QUE SON LOS MATERIALES COMPUESTOS?son aquellos que cumplen las siguientes propiedades:-Están formados de dos o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.-Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase.-Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).

Tres ejemplos de materiales compuestos.tres de los materiales estructurales más comunes: fibra de vidrio, madera y concreto. -La fibra de vidrio (o polímero reforzado con fibra de vidrio) es un ejemplo excelente de un compuesto artificial reforzado con fibras. El refuerzo de fibras se encuentran por lo regular en una de las tres configuraciones primarias: alineada en una sola dirección, cortada aleatoriamente o trenzada en un tejidoque es laminado con la matriz. -La madera tiene una estructura análoga a la de la fibra de vidrio, esto es, un compuesto reforzado con fibra natural. Las fibras de madera son celdas biológicas alongadas. La matrizcorresponde a depósitos de lignina y hemicelulosa.-El concreto es el mejor ejemplo de un compuesto aglomerado, en el cual las partículas más que las fibras refuerzan una matriz. El concreto común es roca y arena en una matriz de aluminosilicato de calcio (cemento). En tanto el concreto ha sido un material de construcción desde hace siglos, haynumerosos compuestos desarrollados en décadas recientes que usan un concepto similar de refuerzo con partículas.

¿para que se crean los materiales compuestos?Los materiales compuestos nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedadesde los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo, en la industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto, la corrosión y el desgaste, propiedades que rara vez se dan juntas en un material.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio2

Page 3: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

INTRODUCCIÓN Y ORIGENES DEL (PRFV) La industria de los Plásticos Reforzados en Fibra de Vidrio (PRFV), comercialmente conocido como productos de Fibra de Vidrio, comenzó a tener demanda entre los años 1975-1980 con la instalación de empresas dedicadas a la fabricación de auto partes y piezas náuticas (carrocería de ensamblaje, veleros, lanchas, etc); con la formación de estas primeras empresas en la industria de PRFV empiezan a formarse medianas empresas orientadas básicamente a los mercados de consumo masivo(tanques de agua, sanitarios, lavadero, etc.) y otros en menor proporción orientadas a la industria(artículos decorativos, triciclos, expendedores de gaseosas, mesas y sillas para jardín,tanques de almacenaje, etc.).

Breve reseña de los Plásticos Reforzados en Fibra de Vidrio El mundo del Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio debe su historia e introducción al desarrollo de sustitutos de materiales estratégicos como el aluminio, madera y metal para diversas aplicaciones desde 1920.Para 1936 los líderes de la industria de la fibra de vidrio y las resinas poliéster, conjuntamente con una importante armadora de autos apoyan el desarrollo de la industria automotriz sustituyendo partes fabricadas en materiales convencionales por plástico reforzado. El desarrollo en la década de los 40’s fue en los mercados marino e industrial adoptando los beneficios de moldeabilidad, ligereza y resistenciaa la corrosión. Se inaugura el parque recreativo de Disneylandia con múltiples aplicaciones de plástico reforzado. En Estados Unidos se inicia la regulación de la contaminación del subsuelo utilizando los plásticos reforzados en la fabricación de tanques de almacenamiento para gasolina y diversos químicos. Durante los 60’s en la aviación se intensifica su uso en los alerones, nariz y partes de la estructura de aviones aumentando capacidad de vuelo al reducir peso muerto. La electrónica, la computación, y los sistemas de comunicación utilizan los plásticos reforzados en sus componentes estructurales y en las tablillas de sus circuitos impresos.

Al llegar el hombre a la luna, la fibra de vidrio es parte fundamental de este evento pues se utilizó en los trajes especiales y en la cabina de mando del vehículo espacial. En la década de los70’s se inicia la construcción de casas modulares que hasta hoy en día observamos en casas de playa, se propaga el usode las láminas traslucidas así como partes para actividades recreativas como toboganes. El uso de aisladores eléctricos con Fibra de Vidrio se ve favorecido en la construcción de las nuevas líneas del metro.en Estados Unidos, se consolida el uso del PRFV en todos los sectores (transporte, marino industrial, recreativo, etc.) estableciéndose la obligatoriedad en el cumplimiento de normas ASTM, UL., fomentandola cultura de uso de este material.El mercado del transporte se consolida en México durante los años 80’s ampliando el uso a segmentos como los automóviles deportivos, casetas, accesorios como spoilers y deflectores.

En Latinoamérica, Brasil y Venezuela han impulsado el uso del PRFV en los segmentos de transporte y construcción principalmente, sin embargo en el caso de Chile la mayor penetración del plástico reforzado ha sido en los segmentos industriales y de construcción.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio3

Page 4: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

¿como está compuesto el PRFV?

Fibra de vidrio La fibra de vidrio (del inglés Fiber Glass) es un material fibroso obtenido al hacer fluir vidrio fundido a través de una pieza de agujeros muy finos (espinerette) y al solidificarse tiene suficiente flexibilidad para ser usado como fibra. La densidad atómica propia, le da una gran resistencia mecánica, a los factores de corrosión artificial y natural. Al integrarse a productos sintéticos se crea la misma dinámica del hierro y el cemento, obteniendo así resistencia y dureza similares o superiores a los del metal, pero conservando laventaja de un buen grado de flexibilidad molecular.

Propiedades de la fibra de vidrio: Resistencia: Debido a su alta resistencia a la compresión, flexión e impacto, muchas veces son utilizadosen estructuras.Ligereza: La fibra de vidrio tiene un peso específico de 1.5 contra 2.7 del aluminio, 7.8 del acero, 8.9 del cobre.Rigidez dieléctrica: Puede ser utilizado como aislante estructural, debido a que la fibra de vidrio no conduce electricidad.Aislante térmico: Además de no conducir electricidad, la fibra de Vidrio es un material que puede utilizarse como aislante para las altas temperaturas, impidiendo la transferencia de calor.Estabilidad: Gracias a su bajo coeficiente de dilatación térmica y a la reducida absorción de agua, los productos en fibra de vidrio se mantienen inalterados en dimensión y forma incluso en condiciones extremas.Resistencia a la corrosión: A diferencia de los materiales convencionales, la fibra de vidrio no se oxida, así como también muestra una excepcional resistencia a los ambientes agresivos.

Tipos de fibra :a) Mantas de fibra de vidrio (MAT).Es el material más usual para laminados de PRFV por ser fácil de moldear, de menor costo, siendo losactuales ligantes fácilmente solubles.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio4

Page 5: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

b) Tejidos de fibra de vidrio WOWEN ROVINGProduce laminados más resistentes por

la mayor resistencia a la tracción. Ello se obtiene utilizando tejidos más finos con dibujo tupido. El

problema que a veces se presenta es la adherencia inter laminar que puede ser localmente débil por

problemas de desgomadura. Se puede mejorarintercalando MAT entre los tejidos o usando

tejidos más gruesos.

c) Filamentos de fibra de vidrio Roving:Se usan para reforzar las capas de tejido de vidrio y también paraconferir resistencia y dureza

d) Velos de superficie:Se suele usar entre la capa de gelcoat y lasprincipales de refuerzo. También de usan como capa de refuerzo del propio gelcoat, dando así algo de consistencia a esta capa.

e) Cintas de fibra de vidrio:Consiste en un tejido en formas de cinta que es adecuada para aplicar en aquellos lugares donde se precisan bandas estrechas de refuerzos para ligamentos en espiral.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio5

Page 6: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

d) Fibras de tejido pre-impregnadas:El tejido y los MAT se fabrican también

impregnados con una mezcla deresina-catalizador que puede ser

activada por calor (también pueden seractivados por radiación UV).

Estos materiales se conocen con el nombre de“pre-impregnados”.

Resina:Las resinas sintéticas son un material que contempla propiedades similares a las resinas naturales, es unlíquido viscoso capaz de endurecerse de forma permanente. Químicamente hablando, las resinas sintéticas son muy diferentes a las resinas segregadas de las plantas.La resina de poliéster, en su origen, es similar a un trozo de vidrio. Por ello, se le añade una proporción de “Estireno”, un disolvente que la convierte en un fluido viscoso, al añadirle catalizador la combinacióncrea una serie de radicales libres que provocan que los elementos químicos de la resina se enlacen, formando una red cada vez más tupida que, en una primera fase, hace que se gelifique, y, finalmente, seendurezca. Al haberse aplicado sobre la fibra de vidrio, le da estructura, dureza, cuerpo y resistencia. La caducidad aproximada de la resina de poliéster es de 6 meses. Si se ha abierto el envase la vida del producto será mucho menor. Para su conservación se debe evitar la humedad, la alta temperatura y la luz. Tiene una ebullición inferior a los 60° C (Su disolvente que es el estireno tiene un punto de inflamación de 33° C ) por ello es muy recomendable guardarlas resinas lejos de cualquier foco inflamable.Características de la resina:Color: Las resinas de poliéster son de un color pálido. Éste color puede ser un gris pálido o un blanco diluido y apagado.Termoestabilidad: Todas las resinas de poliéster son termoestables, es decir: que son maleables hasta que se calientan, entonces quedan permanentemente endurecidas y no cambian su estado incluso si se las somete al mismo calor una segunda vez.Resistencia: Las resinas de poliéster son resistentes al agua y a los rayos UV. Ésta es otra razón por la que son empleadas por la industria marina.Cristalización: Debido a la naturaleza termoestable de las resinas de poliéster, pueden ser ligeramente frágiles por su resistencia a ser doblada o cambiada. Cuando seles aplica suficiente presión, pueden resquebrajarse o destrozarse.Viscosidad: Las resinas de poliéster son generalmente viscosas. Para reducir esta viscosidad, se les agrega estireno. Sin embargo, el estireno puede crear vapores que pueden poner en peligro a aquellas personas que trabajen con resinas de poliéster.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio6

Page 7: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

Complementos o Aditivos:

CATALIZADORES (Peróxido Endurecedor de MEKP)Es un producto que, mezclado según proporciones determinadas, permite solidificar a la resina de poliéster. Se lo conoce e identifica como “agente endurecedor” aunque su denominación exacta es catalizador. Podremos encontrar dos tipos de agentes endurecedores. Uno de elloslíquidos y otro de ellos en pasta. el líquido se conoce como Peróxido Endurecedor de MEKP (Metil-Etil-Cetona). Y el otro, bajo forma de pasta, se identifica comoPeróxido de Benzoilo o simplemente Benzoilo en pasta.La proporción de endurecedor (catalizador que se agrega a la resina poliéster oscila entre el 1% y el 4%, según sean los trabajos y el tiempo que estimemos correcto. A menor cantidad de endurecedor, la pieza final obtendrá cierta elasticidad.A mayor cantidad de endurecedor, la pieza final resultara más frágil y quebradiza.La cantidad o proporción de endurecedor, también influye en el tiempo de solidificación de la resina “con mayor proporción de endurecedor, más rápido solidifica el conjunto.”Los vapores provenientes de estos agentes catalizadores, no deben ser respirados y tampoco deben tocar nuestra piel, ya que son tóxicos. Claro que en poca cantidad el riesgo por respiración, prácticamente no existe.

ACELERADORES (OCTOATO DE COBALTO).Son productos que tal cual lo indica su nombre, tienen la propiedad de acelerar el tiempo de solidificación de la resina y su endurecedor. Se tiene en cuenta, que la mezcla de resina con catalizador, por sí sola no endurece en forma aceptable, ni en tiempos previsibles, ni siquiera conseguridades en cuanto a su aspecto final. Por ello a la resina, antes de ser mezclada con su catalizador, se le agregar acelerante o acelerador.Se debe comprender esto perfectamente: tanto el catalizador, como el ahora estudiado acelerador, actúan sobre el tiempo de solidificación.El agregado de estos productos acelerantes, no solo influye en el tiempo de solidificación, sino también en el color y aspecto final de la pieza, ya que la mayor cantidad de acelerante provoca una tonalidad rojizo-amarillenta.A demás desarrolla una gran cantidad de calor durante el corto tiempo de endurecimiento que ha provocado. Obviamente estos efectos nos obligan a tener precaución y a no utilziarlo en cantidades excesivas; en cambio una mínima cantidad, prácticamente no altera la transparencia de la resina incolora, a cambio de no acortar demasiado el tiempo de endurecimiento, y obtener un desprendimiento de calor menos brusco, ya que se disipa en más tiempo.Jamás se debe mezclar un agente acelerante con un agente endurecedor. El contacto directo entre ambos, genera una violenta reacción de tipo químico, que podría llegar a una explosión.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio7

Page 8: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

GELCOATSe llama así a resinas no reforzadas que constituyen la superficie de los laminados de poliéster con fibra de vidrio.El Gelcoat, es especialmente útil para tres funciones importantes:1. Proteger el laminado contra los efectos de la intemperie y la humedad.2. Conferir un acabado de color, liso y brillante a las superficies de la pieza.3. Servir de base para aplicar pinturas especiales (acrílicas, poliuretanos, etc...).Generalmente el Gel-coat es aplicado sobre la superficie del molde, realizando la aplicación del laminado estructural sobre esta capa. EL Gelcoat reproduce las características superficiales del molde, por lo tanto, moldes lisos y brillantes permiten piezas también lisas y brillantes.El Gelcoat de acabado debe ser aplicado sobre moldes pulcros, con especial atención al acabado superficial.

PIGMENTOS Y COLORANTES:los pigmentos son partículas sólidas, insolubles en resinas de poliester y sus solventes. Los colorantes son solubles en resina y sus solventes. Los pigmentos proporcionan cobertura y color a la resina. Los colorantes, siendo solubles no tienen poder de cobertura y por eso no son usados en formulaciones de gelcoat.En general existen pigmentos de tipo orgánico o inorgánico, sintéticos o naturales, y como consigna por lo general, los inorgánicos exhiben mejores propiedades a la intemperie que los orgánicos. Los pigmentos orgánicos por otro lado tienen menor poder de cobertura que los orgánicos, pero mayor poder de concentración de color.NOTA: para que los pigmentos puedan contribuir con máxima eficiencia sus características a la resina es esencial que estén bien dispersas sus partículas (es decir muy bien “mezclado” con la resina).

CARGAS:a diferencia de los pigmentos, no contribuyen a dar color con cobertura significativa a la resina.Por esta razón, las partículas son mas grandes, y se mezclan con mayor facilidad. La utilización de cargas se justifica especialmente para disminuir el coeficiente de dilatación térmica y darle mayor dureza. En piezas planas contribuye aumentando la estabilidad dimensional (evita la deformación).

SOLVENTES:se pueden clasificar en dos grupos. Los reductores de viscosidad no copolimerizadores:que como función principal, reducen la viscosidad de la resina para poder ser aplicada a soplete/pistola, estos presentan una tasa de evaporación extremadamente alta (lo mas utilizado es la acetona entre 3% y 5%).los reductores de viscosidad copolimerizadores:Al contrario de los anteriores deben tener una tasa baja de evaporación.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio8

Page 9: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

AGENTES TIXOTRÓPICOS:se utilizan para controlar la viscosidad de resinas y gelcoat, dado que en ocasiones deben satisfacer dos exigencias completamente opuestas:-tener viscosidad suficientemente baja durante e inmediatamente después de la aplicación, para facilitar el esparcimiento y nivelado en el molde.-tener viscosidad suficientemente alta para minimizar problemas de escurrimiento en superficies verticales.

INHIBIDORES:son adicionados a las resinas o gelcoats para impedir la gelificación prematura, y a pesar de que las resinas comercialmente ya cuentan con inhibidores, se pueden usar adicionalmente, la mas utilizada es TerButilHidroquinona.

FILTROS ULTRA VIOLETA (UV)se utilizan para disipar la acción de las radiaciones ultravioleta que pueden romper los ligamentos moleculares, cambiar el color o hacer quebradiza la base polimérica de las resinas poliéster. Estos filtros absorben la radiaciones electromagnéticas contenidas en las radiaciones ultravioleta, logrando disiparlo. Generalmente se usa 0,4% a 0,6% de hidroxibenzofenona. La eficacia de estos filtros UV son limitadas enel tiempo, y duran un máximo de 3 año de uso continuo.

Características de los Plásticos Reforzados con Fibra de Vidrio: Una vez que los diferentes elementos (gelcoat, resinas, fibra de vidrio) se combinan mediante diferentes técnicas, se obtiene el material compuesto denominado “Plástico reforzado por fibra de vidrio”, Los Plásticos Reforzados en Fibra de Vidrio, presentan las siguientes características: Físicas: Los plásticos reforzados son un material flexible pero a su vez, muy resistente mecánicamente. Sometido a un esfuerzo de tracción, se deforma proporcionalmente, o sea, que cumple con la Ley de Hooke, con la particularidad de que la rotura se produce sin presentar fluencia previa. Su peso específico(1.8 Kg/dm3) es mucho menor que el de los materiales tradicionales, lo que indica que el PRFV, posee una alta resistencia especifica.Mecánicas: Flexible, de gran resistencia mecánica, dimensionalmente estable, se deforma proporcionalmente. Su relativa resistencia al calor y al frío hace que no se altere a temperaturas de -50oC encontrando extensa aplicación en revestimientos frigoríficos, bodegas de barcos, viviendas polares,etc.Hidráulicas: Posee una perfecta estanqueidad es resistente a la corrosión. Además la ausencia de poros lo hacen fácilmente esterilizable, evitando contaminaciones microbianas y de hongos en general.Químicas: El plástico reforzado en fibra de vidrio, es inerte a una gran cantidad de compuestos, al ser unmaterial dieléctrico está excluido de los casos de corrosión electroquímica, utilizado en la industria química en revestimientos en atmósferas corrosivas, forrado de depósitos, etc.Eléctricas: Por ser un material dieléctrico se lo utiliza en el recubrimiento de ciertos aparatos eléctricos por sus propiedades aislantes.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio9

Page 10: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

Métodos de transformación y aplicación de PRFV:Moldeo por contacto:Para el moldeo por contacto se necesita únicamente un molde, el cual puede ser de dos tipos:Macho: Referido a la superficie de acabado interior.Hembra: Que se refiere a la superficie de acabado exterior.Los moldes pueden ser de diversos materiales, entre los que se encuentra el yeso, la arena, la madera, el cemento, la arcilla, entre otros.Como norma general, la superficie de los moldes debe ser muy suave, esto se logra puliendo la superficie.El moldeo por contacto se divide en dos: Moldeo por contacto a mano o moldeo por rociado.

A) Moldeo por contacto a manoel proceso consiste en aplicar capas de resina y fibra de vidrio de forma manual sobre un molde,se empieza con un molde impregnado con cera u otro agente de desmolde;una vez listo el molde se procede a la aplicación con un pincelde “gelcoat”. Después de verificar que la capa de gelcoat esté en el punto de gelificación correcto, se unta la resina con un pincel encima de la capa de gelcoat de manera uniforme, así mismo, se aplica la primer capa de fibra de vidrio con un pincel o rodillo.La resina fluye entre las fibras de vidrio y disuelve el aglutinante en polvo que posee el tejido, es ahí cuando el tejido se “afloja” y copia la forma del molde.A continuación se repite este proceso de colocar resina y fibra de vidrio, tantas veces como sea necesario, hasta alcanzar el espesor deseado de la pieza.

Algunas veces la pieza se puede reforzar colocando insertos metálicos, los cuales se colocan durante el laminado, estos insertos se usan generalmente cuando la pieza terminada tiene que fijarse a otro elemento, mediante tornillos por ejemplo.El siguiente paso consiste en el curado de la resina, esta operación puede realizarse a temperatura ambiente, aunque puede acelerarse a 40°C con aire caliente o lámparas de calefacción. Es necesario hacer un control de la temperatura pues si esta excede 60°C podrían evaporarse los disolventes, diluyentes u otros aditivos formándose burbujas y defectos en el laminado.La ultima etapa es la de desmolde, como su nombre lo indica, consiste en separar la pieza final del molde, esta operación se realizará de diferentes formas, según el tipo de molde y el tamaño de la pieza.Se utiliza una pistola de aire comprimido, cuñas de separación , mazos de goma, y otras técnicas.

B) Moldeo por contacto a rociado / inyección a baja presión:En este proceso para aplicar el material sobre el molde, se utiliza un soplete o pistola, que rocía la resina, el catalizador y la fibra de vidrio, al mismo tiempo.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio10

Page 11: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

Después se deben utilizar rodillos manuales y pinceles para eliminar globos de aire, entre el molde y la resina aplicada y prensar las capas de resina y fibra de vidrio.La ventaja de este método es la alta velocidad con la que se puede cubrir de resina y fibra una gran superficie. A diferencia del moldeo por contacto a mano, esta técnica requiere gran inversión en equipamiento y la mano de obra de personal calificado, para utilizarlo.Los objetos que se pueden fabricar por moldeo por rociado o por moldeo por contacto a mano son las mismas, por citar algunos ejemplos: lanchas, carrocerías para automóviles y camiones,piscinas, bañeras, elementos de baños, tuberías, carcasas, juguetes, artículosdeportivos, pantallas, etc.

Inyección:El proceso consiste en el llenado de un molde, que puede ser de resina o de acero, dentro del cual se ha introducido la fibra de vidrio de refuerzo anteriormente.

Los pasos podrían ser:-preparación del molde-colocación de las fibras de refuerzo.-cerrado del molde-dejar entrar la resina-cierre del canal de entrada de resina-aplicación de vacio hasta la gelificación de la resina-apretura del molde para sacar la pieza

prensado en frio:se utilizaran moldes de resina poliéster, epoxi o acero.Se utilizan resinas de elevada reactividad y acelerantes químicos. Se introduce toda la resina y el refuerzo de fibra de vidrio en el molde abierto y se procede a cerrar el molde inmediatamente, la temperatura se eleva por la reacción quimica de la resina y el catalizador entre 40°-70° C.Se pueden fabricar múltiples piezas por molde.

Prensado en caliente:este método exige moldes de acero que puedan soportar 150°C y prensas hidráulicas.Los moldes se calientan por vapor o aceite, y es importante que la temperatura sea uniforme a lo largo de todo el molde.(+/-5°C).es importante que la superficie del molde este muy pulida.

Pultrusión:Este proceso tiene la ventaja de ser continuo y consiste en generar perfiles de plástico reforzado.El proceso se lleva acabo cuando se hace pasar el hilo de fibra devidrio por un equipo que tiene como función desenrollar el hilode la bobina en la que proviene,el siguiente paso es la impregnación en un tanque o depósito en el cual se sumerge la fibra

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio11

Page 12: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

de vidrio (hilo) en un baño de resina, los cuales cuentan con rodillos que se encargan de que la mezcla penetre en la fibra de vidrio. (en esta etapa se de debe controlar la cantidad de resina, puesto que es muy importante mantener regulada la proporción fibra-resina). La regulación de la cantidad de resina en la fibra se hace mediante orificios ubicados en el tanque o depósito, los cuales van a permitir que se calibre toda la resina constantemente.Una vez que se haya consolidado la mezcla se procede a la etapa delpre conformado, dicha etapa consiste en hacer pasar la mezcla por una matriz, que dara la forma deseada a la pieza.Luego es efectuado el curado en un horno a temperaturas que oscilanentre 110°C y 120°C, según el tipo de resina que se haya utilizado. Después del curado, mediante cintas transportadoras, se dirigen las tiras de PRFV a la zona de corte.

Rotomoldeo:También conocido como colada centrifuga. Es un proceso en el cual la fibra de vidrio es colada en la superficie interior de un molde en rotación, en la cual puede variar la forma, ya sea cilíndrica, tubular o paraboloide. La velocidad de rotación es una variable a controlar, esto con el fin de crear la fuerza centrífuga deseada. El molde, al igual que en el moldeo por contacto se le debe adicionar un agente de desmolde. La resina (ya catalizada) se puede introducir mediante distintos métodos tales como rociado, inyección, o vertido. La fuerza centrífuga sirve para consolidar la mezcla y mantenerla unida al molde, eliminando el aire existente en el refuerzo. La rotación sigue hasta que la resina ha gelificado.Una vez realizado el curado, se separa la pieza del molde.Entre los productos que se pueden citarse los siguientes: tubos de diferentes diámetros desde 4 cm hasta 6 metros de diámetro) y diversidad de recipientes cilíndricos para múltiplos usos en las industrias químicas y de petróleo.

Moldeo con bolsa al vacío:El principio fundamental se basa en tomar un molde, aplicarle una capa de gelcoat y una fibra preimpregnada, colocando luego sobre el molde una especie de membrana flexible, generalmente de celofán, polivinil acetal, u otro material, que luego es sellada en los bordes del molde, para después aplicar vacío obteniendo como resultado la eliminación de burbujas.Las ventajas de este proceso son sus diseños flexibles y la eficiente eliminación de burbujas. Sus desventajas son los costos del sistema de moldeado y lo lento del proceso.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio12

Page 13: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

Defectos de fabricación en piezas de PRFV:muchos problemas relacionados con el aspecto y el comportamiento de los objetos moldeados de PRFV surgen de la causa básica de que la resina no esta bien curada.; pero, de vez en cuando, surgen varios porblemas que se manifiestan en forma de imperfecciones visibles.A continuación se enumeran esa serie de posibles defectos y las causas que los originan.

ARRUGAMIENTO:causa: por el ataque disolvente sobre la piel de moldeo, por el monomero de la resina de laminación, debido a que el gelcoat o primer capa de resina no esta curada. Como evitarlo: asegurar la correcta preparacion de la resina, asegurar buen espesor de gelcoat, evitar humedad y evitar corrientes de aire caliente en el proceso de secado.

POROS:causa: pequeños globos de aire en la piel de moldeo, resina demasiado viscosa, demasiado contenido de carga, humedad sobre el molde.Como evitarlo: asegurar la viscosidad y cantidad de carga sean las indicadas por el fabricante, y asegurar humedad cero sobre la superficie del molde.

MALA ADHERENCIA DE LA RESINA AL GELCOAT:causa: imperfecciones en el molde, mala compresión en el laminado, contaminación en el gelcoat antesde aplicar la fibra de vidrio, o exceso en el tiempo de curado del gelcoat (tiene que seguir pegajoso al colocar la primer capa de fibra y resina sobre el).Como evitarlo: revisar el molde antes del proceso de fabricación, trabajar siempre cuidando que no se contaminen los recipientes de resina, no dejar demasiado tiempo el gelcoat curándose.

MANCHAS: causa: por lo general debido a la mezcla defectuosa de producto.Como evitarlo: la mezcla de los componentes es indispensable en todo el porceso de fabricación de piezas de PRFV.

ESTRÍAS: causas: flotación del pigmento, cuando se utilizan diferentes pigmentos en una misma pieza y uno tiene mayor peso específico. Como evitarlo: mezclar muy bien los pigmentos antes de ser incorporados a la resina.

AFLORAMIENTO DE LAS FIBRAS:causas: el refuerzo de fibra se ha depositado sin que el gelcoat haya gelificado, o se ha sacado el objetodel molde antes de que haya gelificado, el molde posee restos de agente de despegue a base de silicona, al pasar el gelcoat a pincel este barrio el gelcoat eliminando el producto.Como evitarlo: aplicar sobre la superficie del molde alcohol polivinílico, asegurarse de que la película degelcoat sea del espesor adecuado, asegurarse de no barrer con el pincel el material aplicado.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio13

Page 14: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

BURBUJAS:causas: aire atrapado en objeto, solvente atrapado en el objeto, falta de curado de la resina, calor excesivo al momento del curado.Como evitarlo: asegurarse de que al momento de laminar no caiga agua ni solvente en la pieza, no exponer la pieza a fuentes de calor excesivo al momento del curado (estufas o pantallas demasiado cerca o muy calientes), asegurarse de que la resina este correctamente mezclada.

AGRIETAMIENTO EN FORMA DE ESTRELLA:causas: gelcoat demasiado grueso, golpe interno en la pieza al momento de ser laminada.Como evitarlo: el gelcoat nunca debe superara los 0,6mm de espesor, cuidar que la pieza no reciba impactos de herramientas u otros objetos al momento de ser realizado el moldeo.

PORCIONES INTERNAS SECAS:causas: intento de impregnar mas de una capa de fibra a la vez, como evitarlo: cada capa de refuerzo de fibra debe hacerse en el momento adecuado, según la gelificación de la capa anterior.

MALA IMPREGNACIÓN DE LA FIBRA:causa: poca cantidad de resina al momento de laminar esa capa de fibra, mala consololidación de la fibra.Como evitarlo: aplicar la cantidad adecuada de resina sobre cada capa de laminado, utilizar correctamente el rodillo metalico para la total consolidación de la fibra y la resina.

AMARILLEO: causa: uso excesivo de monomero de estireno, efecto de rayos ultra violeta.Como evitarlo: evitar siempre el exceso de monomero de estireno, para ello el uso de elemento precisos de medición a la hora de preparar la resina es esencial; si bien existen aditivos que funcionan como filtros de la radiación producto de los rayos UV, el paso del tiempo siempre termina afectando supercies de resina translucidas o blancas en especial.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio14

Page 15: PLÁSTICOS REFORZADOS POR FIBRA DE VIDIRIO

Teoría de los plásticos reforzados por fibra de vidrio

NORMAS DE SEGURIDAD PARA EL TRABAJO DE LOS PRFVcomo normas generales se recomienda evitar las atmósferas explosivas tanto para los lugares de almacenamiento de materias primas, áreas de fabricación, almacén de productos terminados, etc. dichas atmósferas podrían ser entre otras:

-sitios con instalaciones eléctricas defectuosas donde se puedan originar chispas y cortocircuitos.-áreas de electricidad estática.-zonas anteriormente descritas, sumado a acumulación de vapores orgánicos de las resinas, estirenos, peróxidos, etc.-ambientes sin ventilación adecuada.-limpiar todo derrame de materiales (resinas, peróxidos, acelerantes, estireno, etc.)-contar con un extintor de incendio tipo ABC de 9kg.-es recomendable tener extintor de 50kg. De polvo químico seco o espuma.Para Catalizadores o Peróxido:-debe ser manipulado con gran precaución, evitar derrames-utilizar envases plásticos -utilizar dosificadores para evitar derrames de productos-evitar la inhalación utilizando filtros de vapores orgánicos-evitar el contacto directo del catalizador con el acelerador, son muy reactivos, y pueden ocasionar fuego.-no utilizar recipientes metálicos para contener el catalizador-jamás diluir el peróxido, mucho menos con acetona

Se debe considerar que las materias primas son altamente volátiles e inflamables, así mismo el proceso de fabricación de las piezas incluye una reacción exotermica generación de calor por reacción química) y desprendimiento de vapores de estireno y aun después del curado se sigue desprendiendo este vapor.

Técnicos en la Industrialización de la Madera y el MuebleTaller 6° año

Escuela Técnica Raggio15