¿Qué son las Fibras Metálicas?
Las fibras metálicas consisten en finos filamentos de metal. Estas fibras se confeccionan en una amplia gama de diámetros, abarcando desde menos de 10 µm hasta alrededor de 200 µm. Su producción principalmente se realiza a través de procesos de estirado, hilado por fusión y corte. Además, han surgido técnicas innovadoras como los métodos CVD para su manufactura.
Históricamente, los hilos de oro y plata han tenido aplicaciones decorativas desde tiempos antiguos. En la actualidad, el desarrollo de materiales compuestos ha elevado la importancia de los materiales fibrosos, resultando en la fabricación de diversas variantes de fibras metálicas. Entre estas se cuentan las de acero inoxidable, aluminio, hierro, níquel, cobre, tungsteno, molibdeno y berilio. Estas fibras encuentran aplicaciones en una amplia gama de campos debido a sus características únicas.
Usos de las Fibras Metálicas
Las fibras metálicas se utilizan principalmente en campos especiales como los compuestos, el refuerzo, la filtración y la eliminación de estática. Además, las fibras de acero inoxidable, un tipo de fibra metálica, a veces se mezclan con textiles y se utilizan con fines antiestáticos. Además, el oro y la plata pueden utilizarse con fines decorativos, mientras que el hierro puede emplearse en forma de algodón para pulir.
Las fibras metálicas también se utilizan como compuestos reforzados con fibras en materiales conocidos como cañas de pescar y refuerzos de palos de golf. También se emplean en diversos filtros por su excelente resistencia a la oxidación y durabilidad. Y las propiedades conductoras de las fibras metálicas también pueden utilizarse como elementos de blindaje electromagnético.
Las fibras metálicas no suelen utilizarse en prendas de vestir debido a su dureza y al riesgo de irritación cutánea. Sin embargo, pueden utilizarse en algunos complementos y alambres de las copas de los sujetadores.
Principios de las Fibras Metálicas
1. Método de Estirado
El método de pultrusión, uno de los utilizados para producir fibras metálicas, consiste en estirar alambres metálicos a través de una matriz. Las fibras metálicas se forman delgadas por estirado repetido mientras se sustituye gradualmente la matriz por otra más pequeña a medida que se pasa el alambre metálico a través de ella.
2. Método de Hilatura por Fusión
En el método de hilado por fusión, el metal se funde y el metal fundido se extruye a través de una boquilla para formar el metal en fibras.
3. Método de Corte
En el “método de corte”, se enrolla una fina lámina de metal alrededor del husillo de un dispositivo de corte y se cortan los bordes de la lámina para producir fibras metálicas.
Tipos de Fibras Metálicas
Las fibras metálicas se distribuyen en diversas formas, según el uso al que se destinen. Concretamente, existen varios estados, como “estopa”, que es un haz de fibras metálicas, “red”, que es similar al algodón, “red punzonada”, en la que la red se transforma en una lámina, y “productos sinterizados”, en los que la red se sinteriza en un cuerpo poroso.
Los productos sinterizados tienen una excelente permeabilidad y una gran resistencia al calor y a la corrosión. También existen gránulos y pellets de polímero compuestos por fibras de polímero. Los haces de fibras se pegan mediante encolado y se aplican revestimientos de extrusión compatibles. Al igual que con las fibras textiles convencionales, también pueden fabricarse telas no tejidas y fieltros a partir de fibras metálicas. Los haces de fibras de acero inoxidable sin fin pueden convertirse en hilo durante el proceso de hilatura. Pueden utilizarse como fibras de refuerzo en materiales compuestos para mejorar su resistencia al impacto y su conductividad eléctrica.
¿Cómo Elegir una Fibra Metálica?
Las fibras metálicas se caracterizan por una elevada conductividad eléctrica y térmica. Son tenaces y las fibras son fáciles de estirar y difíciles de romper. Además, su gran solidez y resistencia al calor las convierten en fibras adecuadas para aplicaciones de materiales industriales.
Por otro lado, en comparación con las fibras utilizadas para la ropa en general, las fibras metálicas son más duras y, por tanto, menos adecuadas para su uso en aplicaciones en las que entran en contacto directo con la piel. Las fibras metálicas también están sujetas a problemas como la fatiga del metal y la reducción de su resistencia cuando se doblan repetidamente.
Estructura de las Fibras Metálicas
La técnica más utilizada en la fabricación de fibras metálicas es el trefilado enfocado. Se fabrica agrupando miles de filamentos en un estado conocido como alambre compuesto y tirando de ellos a través de un molde. Al disolver los tubos recubiertos en ácido se obtienen las respectivas fibras largas metálicas. El proceso se repite hasta que el alambre compuesto alcanza la finura deseada de cada fibra.
Con el método de trefilado concentrado también se pueden producir haces de fibras largas de varios miles de metros. La forma de la sección transversal de las fibras es octogonal, y el perfeccionamiento de la tecnología permite obtener fibras homogéneas con escasas variaciones de grosor. Desde hace poco, es posible producir fibras con una finura de 200 nm o menos.