PRFV

¿Qué es el PRFV?

El PRFV (plástico reforzado con fibra de vidrio) es un material compuesto, formado por una matriz de plástico o resina que se combina con fibras de vidrio para obtener un producto con mejores propiedades mecánicas.

 

Historia

Si en el siglo XIX la industria se caracterizó por el uso del hierro y el acero, podría decirse que la segunda mitad del siglo XX y el siglo XXI serán conocidos por los productos sintéticos: plásticos, composites, fibras artificiales, etc.

La creación de la baquelita en 1907 marcó el comienzo de la “era del plástico”. Fue el primer polímero totalmente sintético, una resina de fenolformaldehído que recibe su nombre en honor a su creador, el químico de origen belga, Leo Baekeland.

Las propiedades de los polímeros sintéticos pueden ser mejoradas mezclándolas con otros componentes, produciéndose así un material más apto para desempeñar una función que una sustancia simple. El material más utilizado para crear materiales compuestos se encuentra en forma de partículas o fibras.

El desarrollo de los polímeros reforzados con fibra para uso comercial comenzó en los años 30. En 1932 se producen a escala industrial las primeras partidas de fibra de vidrio y en 1936 du Pont desarrolla la resina de poliéster. El PRFV empezó a utilizarse durante la II Guerra Mundial para la fabricación de cubiertas para equipos de radares electrónicos y componentes para aviones.

El PRFV se siguió usando más adelante y, aunque era caro, la facilidad del material para adquirir formas complejas al moldearlo lo hizo popular entre los diseñadores. En los años 50 ya se utilizaba para fabricar láminas translúcidas. El interés por el material compuesto de fibra de vidrio/poliéster para la industria de la construcción comenzó en los años 60 y se fue acrecentando así como su investigación.

Bill Powell Holding Victress S1 Body Circa 1953

 

Composición del PRFV.

El PRFV está compuesto principalmente por fibra y resina. Las resinas empleadas tienen gran resistencia a la comprensión y a altas temperaturas pero no son flexibles y presentan escasa resistencia a flexión y tracción. Para mejorar sus propiedades se refuerzan con otros materiales.

El refuerzo más utilizado por su coste y sus características mecánicas es la fibra de vidrio teniendo ésta gran resistencia a la tracción y alta flexibilidad.
La resistencia mecánica del PRFV depende de la cantidad de fibra de vidrio que contenga y del tipo de resina. A mayor cantidad de fibra de vidrio, mayor resistencia mecánica.

 

Fibra de vidrio. Historia.

La historia de la fibra de vidrio comienza hace más de 3000 años en Egipto, donde se empezaron a desarrollar los primeros métodos para manufacturar vidrio a cierta escala. En el Museo de Londres se conservan algunos adornos egipcios confeccionados con fibras de vidrio que corresponden a esa época.

Las fibras tejidas datan del siglo XVIII, en Francia. Así, la primera referencia precisa sobre las fibras de vidrio procede de 1713, cuando René Réaumur, durante una conferencia dada en la Academia de las Ciencias de París, expone algunas muestras de un tejido confeccionado con vidrio.

En el año 1932 comienzan a producirse a escala industrial las primeras partidas de fibra de vidrio de pequeño diámetro, producto de las investigaciones llevadas a cabo años antes por Owens-Illinois y Corning Glass Works en Estados Unidos, Modigliani en Italia, SaintGobain en Francia, etc.

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La expansión de la fibra de vidrio permitió su división en categorías, teniendo en cuenta su resistencia a las altas temperaturas. Se extiende a diversos usos, como automóviles, aviones, barcos o electrodomésticos . En 1938 la empresa Owens-Corning presenta la lana de vidrio para material aislante bajo el nombre “Fibreglas”.

Al finalizar la Segunda Guerra Mundial, la fibra de vidrio se extendió a varios países europeos, siendo sus primeras utilidades remitidas al área militar para la confección de radares y piezas de aviones.

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Formas comerciales de los refuerzos de fibra de vidrio.

 

1. Mantas de fibra de vidrio MAT

Se componen de fibras de vidrio no tejidas unidas entre sí utilizando un aglutinante.
Es el material más utilizado para laminados de PRFV por ser fácil de moldear y tener menor coste.

2. Filamentos de fibra de vidrio ROVING

Es una hebra de hilos continuos de filamentos de fibra de vidrio. Se sirve en bobinas.

3. Tejidos de fibra de vidrio WOVEN ROVING

Están conformadas por rovings tejidos. Son telas de alto rendimiento pero su coste es mucho mayor.

4. Velos

Son finas telas de fibra de vidrio (tejida o no tejida) que presentan una superficie lisa y uniforme. Se suelen utilizar como capa superficial para dar un acabado suave a las piezas.

 

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Resinas

Las resinas son plásticos termoestables que constituyen la matriz del PRFV.
La resina más utilizada es la resina de poliéster, pero también se pueden usar resinas epoxi, viniléster, etc.

Se usan principalmente dos tipos de resina de poliéster: Ortoftálica e Isoftálica.
Las resinas ortoftálicas son las más usadas por su bajo coste y versatilidad de uso.
Las resinas isoftálicas tienen mayor resistencia frente a los rayos UV, aguantan temperaturas más altas y posen mejores características de resistencia química.

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Catalizadores y acelerantes.

El catalizador o Peróxido de Mek es el elemento que, añadido a la resina de poliéster, provocará la reacción química que inicia la gelificación y endurecimiento final.
El catalizador más usado es el Peróxido de Metil Etil Cetona.
Las resinas de poliéster contienen un elemento químico que “acelera” el secado. El acelerante más común es el Octoato de Cobalto.
La resina de poliéster normalmente se vende con el acelerante premezclado.

 

Gelcoat.

Son resinas que recubren la superficie de las piezas de PRFV y generalmente proporcionan el acabado final.
El gelcoat tiene múltiples funciones:

1. Proteger el PRFV contra los efectos de la humedad y los rayos UV.

2. Proporcionar acabados de color y textura lisa y brillante a la superficie de la pieza.

3. Mejorar la resistencia química frente a ácidos.

4. Servir de base para aplicar otros tratamientos o pinturas especiales.

El gelcoat se puede aplicar con pistola o rodillo sobre la pieza ya desmoldada o sobre la superficie del molde.

 

Productos semielavorados de PRFV.

Tramex de PRFV

El tramex de PRFV es una rejilla de fibra de vidrio y poliéster que se usa en entornos que requieren resistencia al ataque químico o a la oxidación.

Perfiles de PRFV

Los perfiles de PRFV están formados longitudinalmente por rovings, que confieren la resistencia a flexión de los perfiles y reforzados en sentido transversal por mats de fibra de vidrio. Se fabrican mediante un procedimiento conocido como Pultrusión.

Tornillería de PRFV

Son piezas mecanizadas a partir de macizos de PRFV con formas similares a la tornillería convencional. Se usan principalmente en entornos marinos y zonas en las que se necesita resistencia a la corrosión.

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