FRP frente a GRP
En la ingeniería moderna, los materiales juegan un papel vital al definir el diseño, la estructura, el rendimiento y la eficiencia del producto. A veces, los materiales de ingeniería naturales no pueden satisfacer las especificaciones de un producto. Por lo tanto, se desarrollaron nuevos materiales para adaptarse a una amplia variedad de requisitos de ingeniería mediante la combinación de dos o más materiales. Estos se conocen como materiales compuestos.
El hormigón, la madera contrachapada, el aerogel y la fibra de carbono son polímeros reforzados; todos son materiales compuestos. Este artículo se centra en una clase específica de materiales compuestos, que se conocen como polímeros reforzados con fibras. Estos materiales son livianos, fuertes y robustos.
¿Qué es el polímero/plástico reforzado con fibra (FRP)?
Los polímeros reforzados con fibra están hechos de dos componentes principales; fibras y una matriz polimérica. En FRP, la fibra está incrustada en una matriz de polímero. Esta estructura da propiedades químicas y físicas completamente diferentes a las propiedades de los materiales individuales. De hecho, estos materiales satisfacen requisitos de ingeniería más altos que los materiales ordinarios. Por lo tanto, los compuestos se aplican en tareas de fabricación menos sofisticadas a muy sofisticadas y exigentes. Las industrias mecánica, civil, biomédica, marina y aeroespacial son los principales usuarios de materiales compuestos.
La función principal de las fibras es proporcionar resistencia y rigidez al material. Pero la fibra sola es quebradiza (por ejemplo, el vidrio). Por lo tanto, las fibras están envueltas en un revestimiento de materiales poliméricos. La matriz de polímero mantiene las fibras en su posición y transfiere las cargas entre las fibras. También contribuye a la resistencia al corte interlaminar.
Las fibras utilizadas en el compuesto son las siguientes; Vidrio E, vidrio S, cuarzo, aramida (Kevlar 49), Spectra 1000, carbono (AS4), carbono (IM-7), grafito (P-100) y boro. Los polímeros utilizados son poliésteres, vinilésteres, epoxis, bismaleimidas, poliimidas y fenólicos. Cada polímero tiene diferentes propiedades químicas y físicas; por lo tanto, contribuyen de manera diferente a la estructura compuesta. Como resultado, las propiedades del compuesto también son diferentes según el polímero.
El poliéster y el vinilo son materiales de bajo costo, por lo que se utilizan ampliamente en aplicaciones comerciales. Los epoxis se utilizan para matrices de fibra continua de alto rendimiento. También funciona mejor que el vinilo y el poliéster en condiciones de alta temperatura. Las bismaleimidas y poliimidas son matrices de resina de alta temperatura para uso en aplicaciones de ingeniería de temperatura crítica. Los fenólicos son sistemas de resinas de alta temperatura con una buena resistencia al humo y al fuego; por lo tanto, se utiliza en interiores de aeronaves.
¿Qué es el plástico reforzado con vidrio (GRP) / plástico reforzado con fibra de vidrio (GFRP)?
El plástico reforzado con vidrio, comúnmente conocido como fibra de vidrio, es un polímero reforzado con fibra con fibras de vidrio en la estructura compuesta. El polímero suele ser epoxi, poliéster o vinilo. Los materiales de fibra de vidrio se utilizan comúnmente en aviones y planeadores de recreo de alto rendimiento, botes, automóviles, bañeras, jacuzzis, tanques de agua, productos para techos, tuberías, revestimientos, yeso, tablas de surf y revestimientos para puertas exteriores.
¿Cuál es la diferencia entre FRP y GRP?
• FRP es un material compuesto, donde las fibras de alta resistencia se incluyen en una matriz de polímero. Se utilizan en muchas aplicaciones comerciales y de ingeniería debido a su alta resistencia y peso ligero. FRP es ampliamente utilizado como sustituto del metal y la madera. El mejor ejemplo es el uso de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) en lugar de aluminio y titanio o acero de alta calidad en aviones.
• La fibra de vidrio o GRP es un material compuesto hecho de fibras de vidrio y utiliza poliéster, vinilo o epoxi como polímero. Se utiliza para hacer planeadores, botes y bañeras. La fibra de vidrio se utiliza principalmente para aplicaciones comerciales. La fibra de vidrio es un tipo de FRP.
