Pultrusión
Fibras estiradas a través de resina y de una matriz caliente, sin parar
La pultrusión estira fibras continuas a través de un baño de resina y luego de una matriz caliente, donde la resina endurece alrededor de ellas. Sale una varilla, un tubo o una viga sin fin con la misma sección en toda su longitud, que se corta a medida al vuelo. Así se fabrican los largueros de escaleras de fibra de vidrio, las rejillas para pasarelas y las bandejas de cables.
Cómo funciona
Alimenta las fibras. Los rovings (haces de fibra continua sin torcer) se desenrollan de un portabobinas, un bastidor de carretes. A menudo se añaden mantas o cintas tejidas para que el perfil también sea resistente en el sentido transversal.
Empápalas en resina. Las fibras pasan por un baño de resina abierto, o la resina se inyecta directamente en la matriz. Son habituales el poliéster, el viniléster y el epoxi.
Reúne la forma. Unas placas guía llamadas preformadores eliminan el exceso de resina y acercan las fibras húmedas a la sección final.
Cura en la matriz caliente. Una matriz de acero, normalmente de 0,5–1,5 m de largo, da la forma exacta. Un calor de aproximadamente 100–200 °C hace que la resina endurezca antes de que el perfil salga de la matriz.
Tira de forma continua. Unas cintas de oruga, o dos mordazas que se turnan, agarran el perfil curado y tiran de toda la línea. Este tirón da nombre al proceso (en inglés, pull más extrusion).
Corta a medida. Una sierra volante, que se desplaza junto al perfil mientras corta, lo trocea a la longitud deseada sin detener la línea.
Datos clave
- Materiales
- Sobre todo fibra de vidrio, también carbono o basalto; resina de poliéster, viniléster, epoxi o poliuretano
- Piezas típicas
- Varillas, tubos, vigas en I, perfiles en U, angulares, pletinas, largueros de escaleras, barras de rejilla, bandejas de cables
- Tamaño de pieza
- Secciones desde unos pocos milímetros hasta aproximadamente 1 m de ancho; cualquier longitud, cortada según se necesite
- Precisión
- Sección normalmente dentro de unos ±0,2–0,5 mm, según el tamaño
- Acabado superficial
- Lisa y rica en resina; a menudo cubierta con un velo superficial (un tejido fino de fibra) para resistir la intemperie
- Tamaño de lote adecuado
- Tiradas largas de un mismo perfil, a menudo de kilómetros
- Coste de utillaje y máquina
- Matrices: de unos 5.000 $ a más de 100.000 $ cada una; líneas completas: de unos 100.000 $ a más de 1 millón de $
- Velocidad
- Normalmente de 0,2 a 3 m por minuto, las 24 horas
Ventajas y límites
Ventajas
- Continuo y automatizado: bajo coste por metro, poco desperdicio
- Muy resistente y rígido en sentido longitudinal, a menudo con un 60–70 % de fibra en peso
- Los perfiles de fibra de vidrio no se oxidan, son ligeros y no conducen la electricidad
- Cualquier longitud de una sola pieza, cortada al vuelo
Límites
- Solo perfiles rectos con una sección constante
- Mucho más débil en sentido transversal salvo que se añadan mantas o tejidos
- Cada sección nueva necesita su propia matriz, y los cambios de producción llevan tiempo
- Los perfiles termoestables curados son difíciles de reciclar
Dónde se usa
- ConstrucciónRejillas para pasarelas, pasamanos, perfiles para marcos de ventanas y puertas, armaduras de fibra
- EléctricoBandejas de cables, largueros laterales de escaleras, varillas y postes aislantes
- InfraestructurasPasarelas peatonales, tableros de puentes, estructuras de torres de refrigeración
- EnergíaLáminas de carbono para largueros de palas eólicas, postes de servicios públicos
- Objetos cotidianosVarillas de tiendas de campaña, mangos de herramientas, tutores para plantas
Cómo reconocerlo
- Una pieza larga con exactamente la misma sección en todas partes, con extremos cortados a sierra.
- Finas vetas de fibra en sentido longitudinal en la superficie, a veces bajo un velo fino parecido a un pañuelo de papel.
- En un extremo cortado, una masa densa de puntos de fibra: los rovings vistos de frente.
- El aspecto clásico: rejillas, largueros de escaleras y pasamanos de fibra de vidrio amarillos, grises o verdes.
Compáralo con
Míralo
Strongwell MC · La idea de la pultrusión, explicada por un gran fabricante de perfiles
Strongwell MC · Cada estación: portabobinas de fibra, baño de resina, matriz caliente, tractor y sierra
Liberty Pultrusions · Un recorrido por la fábrica de líneas de pultrusión reales
Strongwell MC · Barras pultrusionadas ensambladas en una rejilla para pasarelas
Ver fotos reales
- Wikipedia: Pultrusión — visión general con un esquema de la línea y fotos de perfiles
- Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons
Recuerda
- La pultrusión estira fibras a través de resina y de una matriz caliente, sin parar.
- Fabrica perfiles rectos sin fin con una sección constante.
- El resultado es muy resistente en sentido longitudinal, no se oxida y es barato por metro.
Más en Materiales compuestos
Los 100 procesos
10.1Laminado manual y curado en autoclaveCapas de preimpregnado apiladas en un molde, ensacadas al vacío y curadas con calor y presiónAbrir la lección
10.2Moldeo por transferencia de resina e infusiónFibra seca en un molde; resina líquida empujada (RTM) o aspirada por vacío (infusión)Abrir la lección
10.4Bobinado de filamentoFibra empapada en resina enrollada sobre un mandril giratorioAbrir la lecciónPruébalo
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