fibra de vidrio

INTRODUCIÓN

En la actualidad debido a los ritmos cada vez mayores de consumo, se observan día con día nuevos usos de la Resina Poliéster Reforzada con Fibra de Vidrio (RFV). Sus aplicaciones ya no se ven solamente en aquellos productos que en el pasado se presentaban con terminados lisos y brillantes –Lanchas, casetas, muebles, tinas, etc.- si no que han pasado a una diversidad de artículos con los que convivimos diariamente. Quizás no nos percatamos que la columna, el basurero, la fuente, la mesa o esa piedra que adornan la Plaza Comercial, el Cine, el parque de diversiones o hasta la casa del vecino es fabricado en RFV ya que su apariencia es muy similar al de un material natural como madera, piedra, cemento, mármol, metal, etc


La diversidad de las aplicaciones, terminados y usos en diversos productos desde los de tipo ornamental -macetas, floreros, lámparas, fuentes- pasando por los utilitarios –basureros, ceniceros, kioscos, carcasas- hasta aquellos de tipo arquitectónico -columnas, molduras, sanitarios, puertas- se deben principalmente a las características que confiere la combinación de la Resina Poliéster y la Fibra de Vidrio como son:
 Alta Resistencia Mecánica
 Bajo peso, facilitando transporte e instalación.
 Resistencia a la corrosión.
 Resistencia a los climas extremos así como a cambios bruscos de temperatura.
 Facilidad de transformación.
 Menor necesidad de mantenimiento.
 Versatilidad en los terminados.
 Bajo costo Herramental.
 Control de estándares aun en producción artesanal o semi artesanal.


Todas estas cualidades hacen ideal el uso de RFV en la fabricación de productos donde su reproducción es de pocas piezas, además de la versatilidad y economía de los moldes, comparado con otras industrias plásticas. De esta manera podemos describir que un proceso de fabricación de RFV consta de 2 etapas y contienen distintos elementos:

1ª. PREPARACION DEL MODELO Y FABRICACION DEL MOLDE -Modelo -Tooling -Caucho de Silicón -Resina -Fibra de vidrio -Agente desmoldante -Acelerador -Catalizador -Varios

2ª. PREPARACION DE MOLDE Y FABRICACION DE PIEZA DE RESINA O DE RFV. -Tipo de molde -Resina -Fibra de Vidrio -Cargas -Pastas -Gelcoat -Refuerzos -Agente Desmoldante -Varios


RESINA POLIESTER.

La resina que se usa normalmente en procesos como vaciado, encapsulado, laminado –reforzado con fibra de vidrio- es la que muchos conocemos como Resina Poliéster. Es fabricada para diversos usos y aplicaciones variando su presentación dependiendo de ellas, por lo que podemos apreciarla en tonos que van del amarillo ámbar oscuro, pasando por el claro o totalmente cristalina –transparente- cuando su presentación es virgen, esto es que no contiene ningún producto adicional.

VISCOSIDAD.
Propiedad en la que se manifiesta la capacidad de un fluido para su desplazamiento. Esta se ajusta en las resinas poliéster con el MONOMERO DE ESTIRENO.

% SÓLIDOS.
Es el valor de sólidos en suspensión de “poliéster” en la resina, el cual va ligado directamente a la dureza, resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y a la abrasión.

TIEMPO DE GELADO.
Es el tiempo que requiere la resina para adquirir la consistencia de “una Gelatina”. Este es uno de los parámetros fundamentales en el mercado de la Fibra de Vidrio ya que es muchas veces el factor que controla o limita la velocidad de producción. Sin embargo este factor se ajusta en la resina mediante materiales como los aceleradores.

TIEMPO DE CURADO.

Es el tiempo que requiere una resina para adquirir su aspecto de rigidez, está directamente ligado al tiempo de gelado (son directamente proporcionales).


FACTORES QUE AFECTAN LOS TIEMPOS DE GELADO Y CURADO DE UNA RESINA POLIESTER.


TEMPERATURA AMBIENTE.
Inhibe o promueve el gelado de los materiales. Inhibe la reacción si es que el ambiente es frío o húmedo (por debajo de los 15º C la resina prácticamente no reacciona) ya que la energía de activación que requiere la reacción para comenzar puede consumir gran parte de ella en vencer la resistencia que se tiene por una baja temperatura ambiente. En estos casos se recomiendan las siguientes acciones correctivas: Calentar la resina y/o gelcoat en algún horno, a baño maría o con cinturones de calentamiento alrededor de los tambores. Agregar PROMOTOR de acuerdo al tipo de resina para contrarrestar la baja temperatura.

HUMEDAD.
Afecta de manera negativa la velocidad de reacción de los materiales en cuestión ya que inhibe la reacción del catalizador. Al igual que con la baja temperatura se puede contrarrestar la humedad con PROMOTOR.


La combinación de elementos más común para preparar nuestra resina entonces sería:

RESINA VIRGEN + MONOMERO DE ESTIRENO + MEZCLAR + ACELERADOR (PROMOTOR) + MEZCLAR = RESINA PREACELERADA + CARGAS + MEZCLAR + CATALIZADOR + MEZCLAR = USAR DE INMEDIATO


MONOMERO DE ESTIRENO.

Se emplea como “diluyente” para reducir la viscosidad de la resina poliéster virgen. Es además un agente de enlace molecular ya que favorece la reacción de polimerización. Por lo anterior es muy importante que no se confunda al Monómero de Estireno con otro tipo de solventes o diluyentes –como el thiner y la acetona- ya que estos lo único que hacen es degradar al polímetro. La cantidad de Monómero que suele agregarse a la Resina Poliéster Virgen depende de la densidad (espeso) y de su grado de viscosidad, variando entre proveedores, pero, en términos generales se recomienda entre un 20% a 25%. Si utilizamos un porcentaje mayor al recomendado por el proveedor se puede dar una resina quebradiza o con cualidades defectuosas.

ACELERADOR O PROMOTOR

Como comentamos anteriormente es mas fácil trabajar con la RESINA PREACELERADA pues solo se le tiene que agregar catalizador. Cuando no es así se le debe agregar el ACELERADOR O PROMOTOR que es un líquido de color rojizo o violeta oscuro. El promotor o acelerador promueve la reacción de polimerización, a temperatura ambiente, (NO LOGRAN POR SI MISMOS una reacción completa) permitiéndose alargar o acortar el tiempo de la reacción, conforme al porcentaje añadido que puede variar desde 1% al 5%. El acelerador debe mezclarse perfectamente con la resina y con bastante anticipación al empleo de ésta, pues NUNCA DEBERÁ AGREGARSE SIMULTANEAMENTE CON EL CATALIZADOR, PORQUE FORMA UNA MEZCLA EXPLOSIVA y solo deben ser combinados en el “seno” de la resina. Los aceleradores más comúnmente usados con la Resina Poliéster son: Naftenato de Cobalto y el Octoato de Cobalto que generalmente se expenden con diversas claves o marcas. El exceso de acelerador produce una fase de endurecimiento en breve tiempo, generando por lo tanto un mayor desarrollo de calor (exotermia) lo cual a su vez causa una rápida y fuerte contracción de la resina; dando como resultado grietas en la resina. Por esto es importante que se ajuste la cantidad de acelerador de acuerdo a los porcentajes recomendados por el distribuidor.


CATALIZADOR

El catalizador es un es un liquido que se agrega a la Resina en proporción de 1% al 4% para iniciar la reacción que conocemos como polimerización. Los mas comunes son el Peroxido de Metil - Etil Cetona y el Peroxido de Benzoilo. Una vez que se agregan las gotas del catalizador a la resina y se mezclan, cambia inmediatamente el tono de la mezcla y se inicia la polimerización; sin embargo el estado gelatinoso se obtiene después de los primeros 10 – 15 min. que es tiempo suficiente para usar la resina. Se debe tomar en cuenta como mencionamos anteriormente que la temperatura ambiente influye considerablemente, esto también puede motivar que se reduzca o aumente el tiempo de gelado y solidificación. Al igual que con el promotor el exceso de catalizador puede reducir el tiempo de gelado y producir un gran desarrollo de calor, por lo cual pueden generarse grietas o cuarteaduras en la pieza.


CARGAS

Con el fin de dar ciertos terminados a las piezas se usan unos polvos de diferentes colores y apariencia conocidos como cargas. La resina poliéster tiene la capacidad de absorber hasta 4 o 5 veces el peso de estos polvos. Al mezclarlos con la resina se logran diversos grados de viscosidad, hasta incluso lograr una pasta moldeable. Estos polvos –en su mayoría minerales no metálicos- parecen no tener algún efecto negativo en la resina, sin embargo es conveniente no usar cantidades excesivas ya que pueden llegar a retardar el gelado de la resina o degenerar sus cualidades.

PIGMENTOS Unas de las tantas ventajas de la resina es su practicidad de integrarse a cualquier color. Dichos colores se expenden como PIGMENTOS en dos presentaciones: Unos en Pastas que nos dan tonos opacos y otros en forma líquida, que nos proporciona colores transparentes. Estos pigmentos por lo general deben agregarse en la mezcla antes de añadirle la carga para lograr tonos mas uniformes. La proporción de pigmento a usar depende de cada distribuidor pero va en proporciones del 1% al 5%. El exceso en esta proporción puede generar variaciones en los colores finales.

FIBRA DE VIDRIO La Fibra de Vidrio es obtenida principalmente a partir de Borosilicato de sodio tipo “E” –arena sílica- el cual se aglutina con un material llamado “BINDER” o apresto. Las presentaciones más comunes son:

HILO ROVING. Unión de monofilamentos continuos en forma de hilo, aglomerados con apresto y embobinados.


COLCHONETAS.

Material en forma de “tela” con distribución multidireccional de los monofilamentos de hilo, planchado y unido con apresto.
Se manejan diversas presentaciones, entre las más comunes están:
0.9 = 1.0 onzas/ft2 - 1 ½ onzas/ft2 - 2 onzas/ft2 - 3 onzas/ft2
Se puede lograr una colchoneta de ¾ si se separa o divide la de 1 ½
Estos espesores en diversos anchos como son 96, 127, 151 cm.


PETATILLOS.

Entrelazamiento De hilos continuos que le dan precisamente la forma de un petate al material. Las presentaciones comunes son 18 y 24 oz. VELO. Esta hecho como la colchoneta pero sus filamentos son tan finos y delgados que su apariencia es la de un velo.


GEL COAT

Son resinas no reforzadas que constituyen la superficie de RFV, el cual tiene tres funciones principales:

a) Proteger el laminado contra los efectos de la intemperie y humedad.

b) Conferir acabado colorido, liso y brillante a la superficie de la pieza.

c) Servir de base para aplicar pinturas especiales (acrílicas, poliuretano, etc.) Normalmente el gelcoat es aplicado sobre la superficie del molde, siendo el laminado estructural de FV aplicado sobre esta capa.

El gelcoat reproduce las características superficiales del molde (obviamente cubierto por un desmoldante). Moldes lisos y brillantes permiten piezas también lisas y brillantes.

Generalmente la primera aplicación debe tener 0,10-0,15mm y la segunda con 0,30-0,35 mm. El espesor final no debe sobre pasar los 0,5 mm. Resultados más gruesos resultan ser muy quebradizos y pueden aparecer grietas superficiales. Aplicaciones muy delgadas pueden arrugarse debido al ataque del estireno de los laminados.

FORMULAS

GEAL-COAT

Resina 100%

Estireno 10%

Cobalto 0,5 a 1%


Aerosil 2 al 3%

Carga 30%

Meck 0,5 al 1%

RESINA DE LAMINADO

RESINA 100%

ESTIRENO 10%

COBALTO 0,5%

CARGA 30%