En pocas palabras, los composites son una combinación de componentes. En nuestra industria, los composites son materiales hechos mediante la combinación de dos o más elementos naturales o artificiales (con diferentes propiedades físicas o químicas) que son más fuertes como un equipo que como jugadores individuales. Los materiales componentes no se mezclan por completo ni pierden su identidad individual, sino que se combinan y aportan sus rasgos más útiles para mejorar el resultado o el producto final. Los materiales compuestos se diseñan normalmente con un uso particular en mente, como una mayor resistencia, eficiencia o durabilidad.
¿De qué están hechos los materiales compuestos?
Los materiales compuestos, también conocidos como materiales compuestos de polímero reforzado con fibra (FRP), están hechos de una matriz de polímero que se refuerza con una fibra de ingeniería, artificial o natural (como el vidrio, el carbono o la aramida) u otro material de refuerzo. La matriz protege las fibras de los daños ambientales y externos y transfiere la carga entre las fibras. Las fibras, a su vez, proporcionan fuerza y rigidez para reforzar la matriz, y la ayudan a resistir grietas y fracturas.
Fibra
Proporciona resistencia y rigidez (vidrio, carbono, aramida, basalto, fibras naturales)
Matriz
Protege y transfiere la carga entre las fibras (poliéster, epoxi, éster de vinilo, otros)
Matriz de compuestos de fibra
Crea un material con atributos superiores a cualquiera de los componentes por separado
En muchos de los productos de nuestra industria, la resina de poliéster es la matriz y la fibra de vidrio es el refuerzo. Pero en los materiales compuestos se utilizan muchas combinaciones de resinas y refuerzos, y cada material contribuye a las propiedades únicas del producto final: La fibra, potente pero frágil, proporciona resistencia y rigidez, mientras que la resina, más flexible, da forma y protege la fibra. Los compuestos de FRP también pueden contener rellenos, aditivos, materiales de núcleo o acabados superficiales diseñados para mejorar el proceso de fabricación, el aspecto y el rendimiento del producto final.
Compuestos naturales y sintéticos
Los compuestos pueden ser naturales o sintéticos. La madera, un compuesto natural, es una combinación de fibras de celulosa o madera y una sustancia llamada lignina. Las fibras dan a la madera su fuerza; la lignina es la matriz o el pegamento natural que las une y estabiliza. Otros compuestos son sintéticos (hechos por el hombre).
La madera contrachapada es un compuesto hecho por el hombre que combina materiales naturales y sintéticos. Las finas capas de chapa de madera se unen con adhesivo para formar hojas planas de madera laminada que son más fuertes que la madera natural.
¿Son los plásticos compuestos?
No todos los plásticos son compuestos. De hecho, la mayoría de los plásticos -los que se utilizan en los juguetes, las botellas de agua y otros artículos conocidos- no son compuestos. Son plásticos puros. Pero muchos tipos de plástico pueden reforzarse para hacerlos más fuertes. Esta combinación de plástico y refuerzo puede producir algunos de los materiales más fuertes y versátiles (por su peso) jamás desarrollados por la tecnología.
Las resinas de polímero (como el poliéster, el éster de vinilo, el epoxi o el fenólico) se denominan a veces plástico.
Con cualquier otro nombre…
Se utilizan muchos términos para definir los compuestos FRP. Se han utilizado modificadores para identificar una fibra específica, como polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP), polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) y polímero reforzado con fibra de aramida (AFRP). Otro término conocido es el de plásticos reforzados con fibra. Además, a lo largo de los años se han desarrollado otros acrónimos cuyo uso dependía de la ubicación geográfica o del uso del mercado. Por ejemplo, los compuestos reforzados con fibra (FRC), los plásticos reforzados con vidrio (GRP) y los compuestos de matriz de polímero (PMC) pueden encontrarse en muchas referencias. Cada uno de estos términos significa lo mismo: compuestos de FRP.