Fibra de vidrio, la ingeniería de los materiales del futuro, hoy

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A lo largo de la historia, el vidrio se ha convertido en parte de la vida cotidiana tanto a nivel doméstico como industrial. Sin embargo, con la llegada de máquinas herramienta más sofisticadas, los productos derivados del vidrio han ido ganando nuevas aplicaciones.

La forma más sofisticada de este material es la lana de vidrio, conocida popularmente como fibra de vidrio, la cual nació en 1938 mientas se buscaba un aislante para la construcción de edificios; este producto se comercializó en Europa por primera vez con el nombre de fiberglass.

Al combinarse con materiales poliméricos, la fibra de vidrio se convirtió en el agente de refuerzo más económico y menos quebradizo que la fibra de carbono; este material también se llama fibra de vidrio, aunque el término correcto es plástico reforzado con fibra (PRF).

La fibra de vidrio es un tipo de entelado conformado por finos hilos de vidrio entramados que forman una malla unida por una resina epoxi. Los hilos se obtienen del sílice líquido que pasa a través de una pieza-molde altamente resistente con diminutos orificios a la que se le llama espinerette, la fibra luego se solidifica hasta que tenga la flexibilidad suficiente para entretejerla. Este material se ha extendido a diversos campos debido al bajo costo de sus materias primas.

Las propiedades generales de la fibra de vidrio son:

  • Tendencia maleable
  • Soporta altas temperaturas
  • Alta dureza (resistencia al impacto)
  • Aislante térmico, eléctrico y magnético
  • Inerte a diversas sustancias químicas como los ácidos
  • Resistente a la tracción, cualidad mecánica de mayor elongación antes de romperse
  • Peso ligero

Debido a estas cualidades, este material se usa en diferentes sectores industriales, en la industria textil, en el deporte para fabricar piezas del sector náutico, lanchas, veleros, tablas de surf, palos de hockey y pértigas para el atletismo, e incluso para fabricar férulas. Respecto a la industria, destaca en la fabricación de los cables de fibra óptica que se utilizan en telecomunicaciones para la transmisión de señales lumínicas, así como aislante acústico, térmico y eléctrico. La siguiente es una relación de usos de acuerdo al tipo de fibra de vidrio que hoy se fabrica:

  • Tipo E, de propiedades dieléctricas. Para tejidos de decoración, como aislante, para componentes de vehículos (carrocería), artículos para el deporte náutico y el atletismo, componentes para ordenadores.
  • Tipo AR, resistente a compuestos alcalinos. Para refuerzo en morteros a base de cemento, paneles de fachadas, sustituto de amianto en tejados, rejillas para las plataformas petroleras, para recubrimiento y decoración.
  • Tipo C, de alta resistencia química. Para torres de refrigeración, tanques de agua para tratamiento de aguas residuales y para productos químicos corrosivos, tinas de baño, tuberías, barcos.
  • Tipo D. Para materiales compuestos o composites permeables a ondas electromagnéticas, radares, circuitos impresos de alta gama y ventanas electromagnéticas.
  • Tipo R, de buenas propiedades mecánicas. Resistente a la fatiga, temperatura y humedad. Para refuerzo en palas de helicópteros, componentes en aeronáutica, cohetes, misiles y lanza-misiles.

Tecnología de fibra de vidrio en plásticos

La fibra de vidrio como compuesto consiste en fibras continuas y discontinuas enlazadas en una matriz plástica. Se utiliza como material de refuerzo, ya que es fácilmente hilable en fibras de alta resistencia, es disponible, económicamente accesible y sus productos son muy útiles en diferentes ambientes corrosivos. Convencionalmente se utiliza algún material de poliéster para este compuesto, pero recientemente apareció un compuesto con nylon que produce un material extremadamente fuerte y de alta resistencia al impacto. Una desventaja es que mientras la fibra de vidrio tiene un punto de fundición de 1250ºC, los materiales combinados tienen una temperatura de servicio de 200ºC antes de empezar a fundirse.

La industria del transporte utiliza con más frecuencia este material combinado, ya que contribuye a disminuir el peso del vehículo y al ahorro de combustible. Pero entre los usos más importantes en la industria destacan en perfiles estructurales y piezas para carrocerías de automóviles y navíos, tuberías de plástico, recipientes para almacén, construcción de tanques, silos y suelos industriales.

Un material para la construcción del futuro, hoy

En el campo de la construcción, la corrosión del metal del hormigón armado ha hecho que la investigación encuentre soluciones con mezclas elaboradas a base de fibra de carbono y fibra de vidrio, resistentes a agresiones del exterior como la abrasión, la polución, los rasguños y que físicamente ofrecen menor espesor y más tenacidad y resistencia, lo que abre nuevas posibilidades a la planeación arquitectónica. Pero, aunque el hormigón convencional es más barato, el reforzamiento del hormigón a base de fibra de vidrio tiene éxito en la construcción de puentes y edificaciones cercanas al mar y a los ambientes húmedos, ya que la fibra de vidrio es dos veces más resistente que el acero por el mismo diámetro de material.

Entre las cualidades más interesantes y atractivas de la fibra de vidrio están su bajo costo económico, su ligereza, bajo mantenimiento, estructuralmente más fuerte, de fácil instalación, de alta resistencia a la corrosión por químicos y por el ambiente, no magnético y resistente al fuego.

Así la fibra de vidrio continúa ganando aplicaciones como escaleras marinas, perfiles estructurales y barandales de fibra de vidrio, entre otros usos, para gran variedad de sectores posicionándose como un material versátil y altamente demandado.

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