¿Qué son los Prepregs?
Los prepregs es un material compuesto fabricado mediante la impregnación de láminas de fibras con resina, y es un tipo de materia prima utilizada en el moldeo de plásticos reforzados con fibras.
La resina utilizada para la impregnación es una resina termoendurecible, como la epoxi, que se endurece al calentarse, o una resina termoplástica, que se ablanda al calentarse y se endurece al enfriarse.
Como fibras se suelen utilizar fibras de carbono y de vidrio. Se pueden utilizar combinaciones de fibras y resinas de impregnación para crear materiales que se adapten a fines específicos.
Usos de los Prepregs
Además de las fibras de carbono y de vidrio, las fibras de aramida también se utilizan como fibras en Prepregs. Sus usos respectivos son los siguientes
1. Prepregs de Fibra de Carbono
El prepreg fabricado con fibras de carbono se denomina prepreg de carbono y se utiliza como material de moldeo para plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP), que se caracterizan por su ligereza, alta resistencia y gran rigidez.
También es conductor electrónico gracias al uso de fibras de carbono conductoras. Se utiliza principalmente en el sector aeroespacial, pero tiene una amplia gama de otras aplicaciones, como en automóviles, ejes de palos de golf y marcos de raquetas de tenis.
2. Prepregs de Fibra de Vidrio
Los prepregs de fibra de vidrio se utilizan como material de moldeo para plásticos reforzados con fibra de vidrio (GFRP), que se caracterizan por una mayor resistencia específica que los materiales metálicos, son más ligeros y no son conductores electrónicos debido al uso de fibras de vidrio aislantes.
Esta característica se utiliza en cubiertas de antenas, placas de circuitos impresos, etc.
3. Plásticos Reforzados con Fibras de Aramida
Las fibras de aramida son muy ligeras y difíciles de romper, y tienen una resistencia al impacto y una solidez elevadas. Por otro lado, son más difíciles de romper que las fibras de carbono y de vidrio, lo que dificulta su moldeado en formas libres y su procesamiento posterior. Debido a su alta resistencia al impacto y su fuerza, se utiliza en aeronaves, diversas piezas para aplicaciones espaciales y recipientes a presión.
Principios de los Prepregs
Los prepregs tienen una forma y unas propiedades físicas que facilitan su uso como material de moldeo para CFRP y GFRP. Como la resina y las fibras se componen en una proporción cuantitativa predeterminada para formar una lámina, es posible producir piezas moldeadas con menos variación en el rendimiento que con otros métodos de producción de CFRP.
Los prepregs se impregnan de resina con las fibras dispuestas en una dirección. Esto se conoce como material UD, que es fuerte en la dirección de la fibra pero muy débil en la dirección vertical de las fibras, por lo que al moldearlo en plásticos reforzados con fibras (FRP) es importante apilar las fibras en distintas direcciones.
Cambiando la dirección de la transición, se moldea FRP de alta resistencia para cualquier dirección. También existen prepregs en los que el tejido está impregnado de resina, que se conocen como materiales de tejido. La resina impregnada depende de la aplicación y de la diferencia entre CFRP y GFRP, pero a menudo se utilizan resinas termoendurecibles como epoxi, poliéster insaturado y resinas fenólicas, así como termoplásticos como polipropileno, poliamida, policarbonato y polieteretercetona. se utilizan a menudo.
Los prepregs fabricados a partir de resinas termoendurecibles, en particular, tienen una superficie pegajosa porque permanecen sin curar hasta que se moldean en FRP, y deben sellarse y congelarse para evitar que sigan curando durante el almacenamiento.
Más Información sobre los Prepregs
Cómo se Fabrican los Prepregs
Los métodos de fabricación de prepregs difieren en función de si la resina que se va a impregnar es termoendurecible o termoplástica.
1. Resina Termoendurecible
Se moldea una película de resina precurada y se prensa con calor junto con fibras alineadas uniaxialmente o tejidos de fibras. El contenido de fibra puede controlarse mediante el grosor de la película, y es poco probable que se produzca un contenido desigual de fibra.
2. Resinas Termoplásticas
Debido a la alta viscosidad de la propia resina, existen dos métodos: disolver la resina en un disolvente, impregnarla y secar el disolvente, o moler la resina en trozos pequeños, espolvorearla sobre las fibras o tejidos y prensarla con calor.