Abril  15, 2021

Episodio 2: FRP- Polimeros Reforzados Con Fibras

Materiales compuestos con matrices polimericas y los diferentes métodos para su obtención
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00:00:00 - Hola, bienvenidos a un episodio de con podcast. Bueno, el día de hoy nos vuelven a acompañar

00:00:29 - Nuestros ingenieros favoritos.

00:00:32 - Nuestra amiga Miriam Quinn y Mauricio Rangel.

00:00:36 - ¿Qué tal, chicos?

00:00:36 - ¿Cómo están?

00:00:37 - Bienvenidos.

00:00:40 - Hola, Maggie.

00:00:40 - Muy buenas tardes.

00:00:41 - ¿Cómo estás?

00:00:42 - Pues ya listos para lo que vamos a empezar a hablar hoy, que van a hacer unos temas interesantes.

00:00:53 - Así es, mucho intereses por la nueva invitación.

00:00:59 - Pues muchas gracias a ustedes por volvernos a venir a compartir este gran conocimiento que ustedes tienen. Bueno, vamos a recapitular un poco. La vez pasada ustedes nos hablaron de los materiales compuestos de la fibra de vidrio y la fibra de carbono. Nos comentaron que los materiales compuestos están constituidos por dos fases. La primera que es la fase continua y este es el refuerzo, este está incrustado en una fase continua que es llamado matriz. Nos dijeron que existen tres tipos de matrices que son cerámicas, metálicas y poliméricas.

00:01:40 - Bueno, pues el día de hoy hablaremos sobre los materiales compuestos con matrices poliméricas y los diferentes métodos para poder obtenerlas. Bueno, primero que nada hay que definir que es un material compuesto con matriz polimérica.

00:01:55 - Estos matrices son normalmente las más utilizadas, las más comunes, y también son conocidas como FRP, que son polimeros reforzados con fibras.

00:02:07 - Estos materiales usan como matriz una resina polimérica y como refuerzos varios tipos de fibras.

00:02:14 - Los más comunes son la fibra de vidrio, la fibra de carbono y las alamidas.

00:02:20 - Bueno, una matriz polimérica, une a las fibras y transfiere la carga para compartir entre ambas.

00:02:28 - La resina también protege a las fibras del entorno.

00:02:32 - Bueno, las resinas que más se utilizan son las resinas termoestables y termoplásticas.

00:02:41 - Normalmente las resinas termoestables son como que las más utilizadas, pero este tipo de resinas necesita que se le adicione un agente endurecedor bueno algunos ejemplos de estos tipos de resinas son las resinas de polyester, resinas de poliuretano, resinas fenólicas y amino y las más nuevas que se están utilizando son las poliamidas en cambio las resinas termoplásticas son un poco menos utilizadas, pero esas tienen una gran diferencia a las termoestables. Estes tipo de resinas sí pueden ser recalentadas y reformadas en otra forma.

00:03:25 - Los ejemplos más comunes de este tipo de resinas termoplásticas son el polioliteno, poliestireno, nylon, policarbonato, sulfuro de polifelino entre otras muchas. Bueno, ya no voy a hablar tanto y voy a dejar que ustedes los expertos nos cuenten un poco sobre los métodos para fabricar este tipo de matrices. Sí, bueno, primeramente, si me lo permites, yo les puedo hablar acerca del proceso de expultrucción. Bueno, el proceso de expultrucción es un proceso de producción de conformado de materiales poliméricos termoestables.

00:04:11 - En estas utiliza lo que ya sean resinas epóxicas, poliésteres, que son los más utilizados en este tipo de proceso y aunque algunas veces también se llega a ocupar lo que son las resinas fenólicas, este es un proceso o bien un método que permite obtener lo que son perfiles de matrices poliméricas reforzadas. A grandes rasgos este método se lleva en seis pasos.

00:04:38 - El número uno es el desenrollado y distribución de las fibras. Aquí la fibra de las que más utilizan son las fibras de vidrio y las fibras de carbono. Ya han dado caso se llegan a utilizar las fibras de aramidas y de oro. Lo que sucede aquí es que hay una distribución a un dispensado de las fibras para llegar a lo que va a ser un impregnado que es el segundo paso que es la impregnación de la resina y el control de la relación resina fibra. En este en esta parte de aquí o en este apartado del proceso se hace lo que es un impregnado de la resina, en este caso termoestable para lo que viene siendo nuestro refuerzo. En vadas palabras se va remojando la resina en el refuerzo. En el tercer paso se hace un preformado gradual hasta alcanzar lo que es el perfil ya requerido, pero lo que se hace aquí es que con ayuda de un troquel de temperatura se hace una compresión con el fin de retirar nuestra resina que se ha excedido. Como cuarto paso está el conformado y el curado, aquí pues ya vamos a tener lo que viene siendo nuestro producto final, nuestro perfil final para el quinto paso que es el curado que sería nuestro secado ya del material para tener un buen perfil. Y ya como último es el corte del perfil dependiendo del tamaño requerido, hay que pueden tomarlo ya sea de manera larga el del perfil, nuestro producto de manera corta. Entre las ventajas de este proceso son que los perfiles pueden adquirir una alta rigidez y resistencia, además de que el proceso esté alta producción y de manera continua no se detiene. Además, estos materiales o estos perfiles van a tener un buen acabado superficial y van a tener la posibilidad de obtenerse grandes longitudes o cortas longitudes dependiendo. Además se puede agregar las propiedades que son la resistencia a la corrosión, baja conductividad térmica, así como baja conductividad eléctrica, serán de baja densidad y una elevada resistencia mecánica. Perdón, entre las desventajas podemos encontrar que los perfiles no se pueden fabricar perfiles cónicos o de dimensiones muy cerradas. Se requiere básicamente que los nuestros productos nada más sea de una forma o de una dimensión. Y pues básicamente es de esto tratar la pultrución en mi carita

00:07:21 - Maggy. Pues es un tema bastante complejo al parecer. Bueno Miriam, ¿todo de qué nos bienes a platicar el día de hoy.

00:07:49 - Sí, pues no tenía un un poquito de problemas aquí. Mi micrófono Maggy ya compra bueno, bueno, yo les voy a hablar de un proceso llamado bobinado o debanado de filamentos, es realmente muy similar a la construcción del que nos acaba de hablar aquí el compañero, este se lleva a cabo rodeando filamentos de manera que cuando él comentaba esto, como ya lo comentó el compañero con principalmente fibra de verde. En este proceso es casi casi que obliga para ayudar a fibra de verde. Y se van a estar enrollando en un molde de una geometría específica. Generalmente esta geometría es círculo, es decir, se va a utilizar mucho en lo que son tanques y tuberías para estarlo enrollando ahí.

como se va a llevar a cabo este proceso pues va a requerir de lo que son ejes, mandriles, moldes, un baño de resina y nuestros carretes con con la fibra. Estos carretes van a ser los dispensadores del material.

00:09:09 - Y el velocidad del proceso va a depender casi que puramente del mandril que va a hacer el LG1 o LG principal.

00:09:20 - Si está haciendo su rotación muy rápido, pues la velocidad del proceso va a ser rápida.

00:09:28 - En cambio, si es lenta, pues va a ser lenta.

00:09:32 - Este mandril va a estar conectado a los carretes de los filamentos, pero estos filamentos también tienen que pasar por un baño de resina.

00:09:44 - Entonces, este baño de resina va a tener también un movimiento que va a ser de lado a lado.

00:09:52 - Entonces, el eje 1 que es nuestro mandril va a estar girando sobre sí mismo.

que va a estar jalando los carretes y estos carretes al pasar por el baño de arena van a estar en un movimiento de tierra derecha constantemente dependiendo del tipo de debanado que estemos haciendo.

00:10:16 - Bueno, y los materiales de partida ya lo comenté, son fibras continuas, unidireccionales que van a pasar por una en forma de mecha, los cuales se van a enrollar en un carreté similar, pues, así es lo que hacemos con un hilo común y corriente, enredarlo, en, no sé, en lo piscero, en algo así, como un ejemplo muy general de este proceso. Bueno, como ya les comentaba, vamos a tener un baño de pero aunque tengamos esta baña de racina, nuestros procesos le varían marco, seco o húmedo, dependiendo de cómo esté el mandre o el eje principal. Si nuestro eje no tiene impregnado nada, se va a decir que es un bobinado en el sexo porque no estamos utilizando ninguna otra.

00:11:19 - Las fibras están pasando por el baño de resina, ahí se impregnan y se le pegan después en lo que viene siendo el mandril.

00:11:28 - No se requieren ninguna otra cosa.

00:11:32 - En caso si es húmedo y cuáles fibras van a pasar por el mandril rotatorio,

00:11:39 - Pero este, perdón, van a pasar por el baño de vecina, pero el mandril rotatorio va a tener desmoldante.

00:11:50 - Esto quiere decir que no se van a quedar pegados ahí en el mandril, sino que después lo vamos a quitar de ahí, va a quedar con la forma de la matriz que vamos a utilizar anteriormente.

00:12:03 - Entonces, hay otro que podríamos llamarlo bobinado de post integración. ¿De qué se trata esto? Pues que después de que ya está el, los filamentos en el mantel, entonces se le va a, como hacer como un baño, por así decirlo, de resina.

00:12:29 - A ver si ahí se le va a poner la racina para darle mayor resistencia.

00:12:34 - ¿Qué beneficios tiene este proceso?

00:12:38 - Pues que vamos a poder controlar la velocidad del proceso.

00:12:44 - Además del que nos ofrecer mucha resistencia, y yo qué desventaja le vería que se limita mucho a lo que es una geometría circular entonces no es como que podrán podamos tener mandriles de diferentes formas que es en forma de esto en forma de que yo no se limita mucho a que sea en una geometría circular

00:13:12 - Bueno, pues ambos temas son muy interesantes. Los procesos como tú lo mencionaste, Miriam, muy parecidos y pues como sabemos para fabricar las matrices poliméricas pues hay muchísimos métodos diferentes y cada quien toma pues el método que mejor le plazca y pues no creo que es todo lo que necesitamos a ver por ahora es de muchísimas gracias a ustedes por acompañarnos nuevamente no sé si quieran

00:14:08 - ¿Pueden agregar algo a ustedes?

00:14:12 - Sí, bueno, como conclusión, podemos decir que una matriz polimérica pues es recomendable, pues además de que aumenta las propiedades y resistencia al material, esta va a tener, va a adquirir propiedades ligeras y esto va a provocar que incremente lo que viene siendo su función ya sea en la industria aeronáutica, en la industria aerospacial, donde se utilizan materiales ligeros pero con alta resistencia, es todo Mayu.

00:14:44 - Muchas gracias Mao, siempre nos sorprendes con cosas.

00:14:49 - Pues creo que sería todo por el episodio de hoy, este tú miras unas palabras a tu público.

00:14:57 - No pues, sería todo gracias por seguirnos imitando a estos podcast y a gente aprenda un poquito más de muchas cosas que no se ve.

00:15:16 - Pues muchísimas gracias chicos, eso es todo por hoy.

00:15:22 - Nos escuchamos en el siguiente episodio, muchísimas gracias.

00:15:27 - Esto fue con podcast.

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