¿Qué es la pultrusión termoplástica?
La pultrusión termoplástica es una evolución del proceso clásico de pultrusión en la que se utilizan termoplásticos en lugar de resinas duroplásticas como material matriz.
En ambos procesos, las fibras continuas se impregnan con un plástico, de modo que cada elemento de fibra queda rodeado de plástico y unido al elemento de fibra adyacente con vistas a la transmisión de la fuerza.
Esto resulta bastante sencillo en el caso de la pultrusión duroplástica, ya que los duroplásticos son muy fluidos en estado líquido (de forma similar al agua) y las fibras pueden absorber muy bien la matriz. Sin embargo, los termoplásticos presentan una viscosidad mucho mayor. Por tanto, la impregnación de las fibras con esta masa plástica viscosa es difícil. Por eso se ha desarrollado para ello un proceso especial de pultrusión de termoplásticos fundidos.
¿Qué es un perfil termoplástico reforzado con fibra continua?
Los perfiles termoplásticos reforzados con fibra continua se fabrican mediante un proceso continuo de pultrusión termoplástica. En este proceso se usa la fibra continua (a menudo fibra de vidrio) como material de refuerzo. Se extiende en una sola dirección y se impregna con una matriz de plástico. La matriz de plástico envuelve cada filamento de fibra y une los distintos hilos de fibra. Así, las fuerzas se distribuyen por toda la sección transversal del perfil y se consigue una gran resistencia.
Los perfiles pultrusionados se pueden usar en un amplio abanico de aplicaciones:
Es posible soldarlos o sobreinyectarlos con otros componentes o bien utilizarlos como insertos de refuerzo. Gracias al material termoplástico, el pultrusionado se puede integrar fácilmente en un sistema completo del mismo material (por ejemplo, un grupo constructivo). Esto abre nuevas posibilidades de diseño para combinar resistencia y sostenibilidad con los materiales PA 6, PA 66 o PP. La buena compatibilidad de los materiales también facilita el reciclaje.
Refuerzo ligero y protección eficaz contra choques en baterías de alta tensión
Perfiles de alta resistencia para placas de presión en fachadas
Soldadura, moldeo por inserción, sobremoldeo o termoformado
¿Cómo es el proceso de pultrusión termoplástica?
- Selección de materiales:
El proceso comienza con la selección de las materias primas. Además de las fibras de refuerzo, que determinan las propiedades mecánicas del producto final, también se selecciona la matriz de termoplástico para otras propiedades del producto y teniendo en cuenta la compatibilidad con el sistema completo posterior. - Alimentación de la fibra continua:
La fibra continua está enrollada en bobinas. El desenrollado de las fibras se realiza desde el portabobinas a la velocidad y tensión deseadas. En el tensor se precalientan las fibras y se les da la forma deseada aplicando una ligera tensión. - Impregnación y conformado:
En la extrusora se funde el termoplástico y se transporta a la herramienta de pultrusión calentada. Las fibras de refuerzo pasan por la herramienta y se incorporan así a la matriz de plástico. En la herramienta también se realiza el conformado. A continuación, el perfil se mantiene en el proceso de enfriamiento hasta que se solidifica por completo. - Extracción y corte:
El perfil pultrusionado terminado se conduce a través de un extractor de orugas hasta la unidad de corte, donde se corta a la longitud deseada y cae sobre la mesa de descarga.
Ventajas de la pultrusión termoplástica
Reciclabilidad:
Excelente tenacidad:
Resistencia al calor y a los productos químicos:
Conformabilidad:
La principal diferencia radica en el material de la matriz:
Pultrusión duroplástica:
En este caso se utiliza una resina de curado químico como epoxi o poliéster. Las fibras de vidrio se impregnan con la resina líquida. La resina se endurece en una herramienta especial a un régimen de temperatura determinado. Una vez endurecidos, estos materiales ya no se pueden conformar ni fundir.
Pultrusión termoplástica:
En este proceso se utilizan termoplásticos que se funden en una extrusora y posteriormente impregnan las fibras continuas en una herramienta. El perfil se solidifica al enfriarse la masa fundida después de impregnarse las fibras. Dado que los termoplásticos se pueden refundir, es posible reciclarlos y reutilizarlos sin problemas.
Sindy Richter, Team Development