Introducción de fibra de vidrio y producción.
Historia
fibras de vidrioSe han producido durante siglos, pero la primera patente se concedió al inventor prusiano Hermann Hammesfahr (1845-1914) en Estados Unidos en 1880.
La producción en masa de hilos de vidrio se descubrió accidentalmente en 1932, cuando Games Slayter, un investigador de Owens-Illinois, dirigió un chorro de aire comprimido a una corriente de vidrio fundido y produjo fibras. Una patente para este método de producción de lana de vidrio se solicitó por primera vez en 1933. Owens se unió a la empresa Corning en 1935 y Owens Corning adaptó el método para producir su patentado "Fiberglas" (escrito con una "s") en 1936. Originalmente, Fiberglas era una lana de vidrio con fibras que atrapaban una gran cantidad de gas, lo que la hacía útil como aislante, especialmente a altas temperaturas.
En 1936, Du Pont desarrolló una resina adecuada para combinar fibra de vidrio con un plástico para producir un material compuesto. El primer antepasado de las resinas de poliéster modernas es la resina Cyanamid de 1942. En aquella época se utilizaban sistemas de curado con peróxido. Con la combinación de fibra de vidrio y resina se sustituyó el contenido de gas del material por plástico. Esto redujo las propiedades de aislamiento a valores típicos del plástico, pero ahora, por primera vez, el compuesto mostró una gran resistencia y promesa como material estructural y de construcción. Muchos compuestos de fibra de vidrio continuaron llamándose "fibra de vidrio" (como nombre genérico) y el nombre también se usó para el producto de lana de vidrio de baja-densidad que contenía gas en lugar de plástico.
A Ray Greene de Owens Corning se le atribuye la producción del primer barco compuesto en 1937, pero no prosiguió en ese momento debido a la naturaleza frágil del plástico utilizado. En 1939 se informó que Rusia había construido un barco de pasajeros con materiales plásticos y Estados Unidos un fuselaje y alas de avión. El primer automóvil que tuvo una carrocería de fibra de vidrio-fue un prototipo del Stout Scarab de 1946, pero el modelo no entró en producción.
Producción
El proceso de fabricación de fibra de vidrio se llama pultrusión. El proceso de fabricación de fibras de vidrio aptas para refuerzo utiliza grandes hornos para fundir gradualmente arena de sílice, piedra caliza, arcilla de caolín, espato flúor, colemanita, dolomita y otros minerales hasta que se forma un líquido. Luego se extruye a través de casquillos, que son haces de orificios muy pequeños (normalmente de 5 a 25 micrómetros de diámetro para el vidrio E-, 9 micrómetros para el vidrio S-).
Luego, estos filamentos se dimensionan (recubren) con una solución química. Los filamentos individuales ahora se agrupan en grandes cantidades para formar una mecha. El diámetro de los filamentos y la cantidad de filamentos en la mecha determinan su peso, generalmente expresado en uno de dos sistemas de medición: rendimiento o yardas por libra (la cantidad de yardas de fibra en una libra de material; por lo tanto, un número menor significa una mecha más pesada). Ejemplos de rendimientos estándar son 225 rendimiento, 450 rendimiento, 675 rendimiento.tex o gramos por km (cuántos gramos pesa 1 km de mecha, en forma invertida del rendimiento; por lo tanto, un número menor significa una mecha más liviana). Ejemplos de tex estándar son 750tex, 1100tex, 2200tex.
Estas mechas se utilizan luego directamente en una aplicación compuesta como pultrusión, bobinado de filamentos (tubería), mechas con pistola (donde una pistola automática corta el vidrio en trozos cortos y lo deja caer en un chorro de resina, proyectado sobre la superficie de un molde), o en un paso intermedio, para fabricar telas como esteras de hebras cortadas (CSM) (hechas de pequeños trozos de fibra cortados al azar, todos unidos entre sí), tejidos, tejidos de punto o unidireccionales. telas.
