¿Cuánto Sabes sobre los Perfiles de FRP?
La Pultrusión de FRP es un proceso de moldeo por pultrusión para compuestos reforzados con fibras (Fibra Reforzada con Polímero).
Flujo del Proceso de Pultrusión de FRP
● Colocación de fibras: Fibras continuas (como fibra de vidrio, fibra de carbono, etc.) se desenrollan a través de un bastidor y se colocan en un molde de acuerdo con la distribución y contenido de las fibras.
● Impregnación de resina: Las fibras pasan por un baño de resina y se asegura que estén completamente impregnadas con resina. La resina suele ser una resina termofija, como resina de poliéster insaturado, resina epoxi, etc.
● Proceso de formado: Las fibras impregnadas con resina pasan por un dispositivo de formado, inicialmente formando la forma del producto mientras se elimina el exceso de resina y aire.
● Extrusión y moldeo: Las fibras preformadas se arrastran a través de un molde caliente mediante un dispositivo de tracción. Dentro del molde, la resina experimenta una reacción de curado a altas temperaturas, lo que hace que el producto se solidifique y se moldee.
● Corte: El producto curado se corta a la longitud ideal para obtener el producto final.
Ventaja del Proceso de Pultrusión
● Alta eficiencia de producción: Se puede producir continuamente, rápido y es adecuado para la producción a gran escala.
● Calidad de producto estable: Alto contenido de fibra y distribución uniforme, buenas propiedades mecánicas, dimensiones precisas y excelente calidad de superficie.
● Alta utilización de materiales: Teóricamente no se produce desperdicio, y la tasa de utilización de materiales puede alcanzar más del 95%.
● Fácil diseño: El entramado de fibras y el sistema de resina pueden diseñarse fácilmente según los requisitos del cliente y también mantener diferentes propiedades mecánicas y requisitos ambientales.
Aplicaciones de perfiles de pultrusión de FRP
● Campo de la Construcción: perfiles para ventanas y puertas, paneles de techo y pared, estructuras de puentes, etc.
● Campo del Transporte: piezas para automóviles, componentes para transporte ferroviario.
● Campo de la Energía: aspas de turbinas eólicas y equipos de cableado.
● Otros equipos químicamente resistentes.
Resinas comunes de pultrusión de FRP.
En el proceso de pultrusión de FRP, las resinas comunes incluyen resina poliéster insaturado, resina epoxi y resina de ester vinílico. Las diferentes resinas tienen un impacto significativo en el proceso de pultrusión de FRP y en las propiedades del material, específicamente de la siguiente manera:
La resina de poliéster insaturado tiene una viscosidad baja, puede impregnar bien las fibras en el proceso de pultrusión, y el tiempo de formación de la resina se puede controlar con precisión ajustando la cantidad de iniciador y acelerador, lo que la hace adecuada para la producción continua de pultrusión. Sin embargo, la contracción relativamente grande durante el proceso de curado puede causar estrés interno en el producto, requiriendo atención en el diseño del molde y los ajustes de los parámetros del proceso en la pultrusión para evitar la deformación o fisuración del producto. Los perfiles de FRP de resina de poliéster insaturado tienen buenas propiedades mecánicas, con alta resistencia a la tracción y flexión, y pueden cumplir con los requisitos de uso de componentes estructurales generales. Puede resistir la erosión de ácidos, bases y sales comunes, pero su rendimiento puede disminuir en entornos altamente corrosivos. Sus precios relativamente baratos y económicos la hacen ampliamente utilizada en áreas como componentes de construcción general y productos de consumo.
La resina epoxi tiene buena fluidez en estado líquido, asegurando que las fibras se impregnen completamente y formen un buen enlace. La velocidad de curado es relativamente lenta, generalmente requiriendo temperaturas de curado más altas y tiempos de curado más largos, lo cual es beneficioso para controlar el proceso y reducir defectos. La resina epoxi curada tiene alta resistencia y módulo, y sus propiedades de tracción, flexión y compresión son sobresalientes. Fuerza de enlace fuerte con las fibras, puede transferir eficazmente el esfuerzo, mejorando el rendimiento general de los compuestos, y también proporciona al producto una buena resistencia a la fatiga. La resina epoxi FRP tiene buena tolerancia a la mayoría de los productos químicos, puede mantener un rendimiento estable en entornos corrosivos severos, comúnmente utilizada en prevención de la corrosión química, ingeniería marítima y otros campos. También posee buenas propiedades de aislamiento y dieléctricas, y puede ser utilizada como material de aislamiento eléctrico.
La resina de éster vinílico combina la buena procesabilidad de la resina de poliéster insaturado con algunas ventajas de rendimiento de la resina epoxi. La alta resistencia y tenacidad hacen que los productos FRP sean menos propensos a dañarse bajo grandes fuerzas externas, con un rendimiento intermedio entre el poliéster insaturado y la resina epoxi. Tiene una excelente resistencia a la corrosión, especialmente una fuerte resistencia, y se utiliza comúnmente en los campos químico, de protección ambiental y otros para equipos y tuberías resistentes a la corrosión. Durante un uso prolongado, puede mantener una buena estabilidad de rendimiento y no es fácilmente afectada por factores como los rayos ultravioleta y los cambios de temperatura.
Propiedades | Unidad | Perfiles de Poliéster Insaturado | Perfiles de Epoxi | Perfiles de Poliuretano |
Resistencia a la Tracción | Mpa | 250-600 | 500 a 1000 | 600-1000 |
Módulo de tracción | GPa | 20-35 | 40-60 | 50 a 60 |
Resistencia a la flexión | Mpa | 250-600 | 500 a 1000 | 800-1200 |
Módulo de flexión | GPa | 20-30 | 40-60 | 45-55 |
Resistencia a la compresión | Mpa | 250-500 | 500 a 1000 | 500 a 1000 |
Resistencia a la tracción | Mpa | 20-35 | 55-65 | 60-80 |
Impacto Izod | KJ/m² | 200 a 400 | 500 a 800 | 600-1000 |
Densidad | g/cm² | 1.8-1.9 | 1,9-2,1 | 1,9-2,1 |
Absorción de agua | % | 0.1-0.5 | 0.1-0.2 | 0.1-0.5 |
Dureza Barcol | HBa | 50 a 60 | 50 a 70 | 50 a 70 |
Resistencia dieléctrica | kV/mm | 10-20 | 15-30 | 45950 |
Resistencia de la superficie | ω | 1011-1013 | 1012-1016 | 1011-1013 |
Resistividad volumétrica | ω.CM | 1011-1013 | 1012-1016 | 1011-1013 |