PRFV: Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio.

El plástico reforzado con vidrio o plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV),  es un material compuesto, formado por una matriz de plástico o resina reforzada con fibras de vidrio. Este material también suele denominarse como simplemente como “fibra de vidrio”, aunque no una expresión rigurosa.

En inglés se denomina con las siglas GFRP (Glass-Fiber Reinforced Plastic), o simplemente GRP (Glass Reinforced Plastic).

Se trata de un material resistente, ligero, y fácilmente moldeable, por lo que es muy usado en la elaboración de piezas de formas complejas y suaves. En la industria náutica se utiliza para confeccionar el casco de determinadas embarcaciones. En la industria automovilística y en la aeronáutica se usa en piezas y carrocerías. Y en el sector de la construcción, el PRFV se emplea como envolvente o fachada en edificios singulares con formas de irregulares. Hoy día podemos encontrar en PRFV diversos productos acabados como canales vierteaguas, tapas correderas, escaleras de seguridad, barandillas, pasarelas, tuberías, tapas de pozo de registro… y hasta suelos, fachadas y techos. En TamCap se han elaborado puertas y rejillas de PRFV para centros de transformación de Iberdrola.
Los plásticos más utilizados son viniléster, epoxi, poliéster, y otros termoplásticos.

Historia

El impulso tecnológico a los polímeros reforzados con fibra con destino a usos comerciales comenzó en Estados Unidos en los años 30.

En 1932 la empresa Owens-Illinois comenzó a producir a escala industrial las primeras partidas de fibra de vidrio de pequeño diámetro. Y en el año 1936 la empresa du Pont desarrolló la resina de poliéster.

El PRFV empezó a emplearse durante la II Guerra Mundial en la fabricación de componentes para aviones y cubiertas para equipos de radares electrónicos.[1]

Uno de los principales motivos que propulsaron el desarrollo del PRFV como material estructural en esta época fue la necesidad de radomos para los aviones, debido su mayor permeabilidad a las microondas.

El PRFV se siguió utilizando más adelante y, a pesar de su alto coste, la facilidad del material para adquirir formas complejas al moldearlo lo hizo popular entre los diseñadores. En el ámbito civil comenzó a utilizarse en la fabricación de embarcaciones. Hasta entonces, en el casco de las mismas predominaba la madera. El PRFV permitió construirlos en serie, más herméticos y a un menor coste. 

Casco de barco hecho con PRFV

Casco de barco hecho con PRFV

Tales progresos supusieron la total aceptación en la década de los 50, cuando ya se utilizaba para fabricar láminas translúcidas. De ahí se expandió a las industrias automovilística y aeronáutica, donde está siendo desplazado actualmente por la fibra de carbono, más resistente.

El interés por los materiales compuestos de fibra de vidrio/poliéster para la industria de la construcción comenzó en los años 60 y se fue acrecentando. Aunque fue a finales de siglo XX cuando se empezaron a aplicar con cierto criterio en elementos estructurales.[1]

También se utiliza en la fabricación de rejillas y tornillería, usados en entornos que requieren resistencia al ataque químico o a la oxidación, y de diversos tipos de canalizaciones y tuberías.

Es un material de uso muy habitual en los tanques de agua.

Fabricación

Hay diversas formas de confeccionar un laminado de PRFV, dependiendo de cómo se dispongan las fibras de vidrio dentro de la matriz plástica. La fibra puede situarse como una o como varias mallas superpuestas, en una dirección o en en direcciones perpendiculares, en función de los esfuerzos a los que tenga que estar sometido el material. En ciertas ocasiones se emplean más mallas de fibra como refuerzo puntual en las zonas más solicitadas. También es posible proyectar las fibras de vidrio usando pistola. En ese caso quedarían los hilos dispuestos aleatoriamente dentro del material, de forma análoga a como se elaboraba el adobe.

La cantidad, el grosor,  y la disposición de las fibras modifican considerablemente tanto el peso como la resistencia del compuesto, por lo que esta variable se mide utilizando conceptos y unidades procedentes de la industria textil, como el Tex (peso en gramos de 1000 m de fibra), o los metros de hilo por cada kg de material, que en el sistema anglosajón recibe el nombre de Yield (yardas de hilo por cada libra de material).

La cantidad de fibra de vidrio empleada es variable, dependiendo del tipo de PRFV. Respecto al porcentaje sobre el peso total, las cantidades más frecuentes empleadas en la tipología de vidrio proyectado oscilan entre:

  • El 20% y el 45%.
  • El 35% y el 65% en mallas bidireccionales.
  • el 50% y el 90% en mallas unidireccionales.[2]

Características

Se trata de un material ligero, tenaz y rígido. Como resultado de esas características, el PRFV ofrece un comportamiento resistente ante el desgaste y la corrosión, especialmente la producida por la mayoría de sales, ácidos y otros productos químicos. También ofrece un buen aislamiento acústico, térmico (incluso ignífugo) y eléctrico. Posee alto poder antideslizante. No es conductor ni recibe interferencias magnéticas o electrónicas y resiste muy bien los impactos y las cargas.[2]​ Estas propiedades del PRFV varían notablemente dependiendo de los siguientes factores:

  • Proceso de elaboración.
  • Cantidad de fibra.
  • Tipo de resina empleado.[2]

Las propiedades mecánicas dependen fundamentalmente de parámetros como la cantidad y la disposición de la fibra de vidrio. La resistencia a tracción del material puede variar desde los 500 kg/cm2 con vidrio proyectado, hasta conseguir los 10.000 kg/cm2 con vidrio unidireccional al 90% en peso.[2]

El resto de propiedades (resistencia a la abrasión, durabilidad, etc.) dependerán fundamentalmente del tipo de resina. Dependiendo de ésta, el material podrá soportar temperaturas comprendidas entre 125 °C y 300 °C.

Referencias

  1. Avanzar a: a b «Información acerca del PRFV.». Consultado el 6 de marzo de 2016. 
  2. Avanzar a: a b c d «Design with reinforced plastics: a guide for engineers and designers» (en inglés). Consultado el 6 de marzo de 2016. 

Enlaces externos