PLASTICOS REFORZADOS Fabricacion de piezas de fibra de vidrio

FABRICACION DE PIEZAS DE FIBRA DE VIDRIO.

Felipe Parrilla Corzas

Autor de libros como: “Resinas Poliéster y Plásticos Reforzados”Asesor de empresas dedicadas a la fabricación de productos de plásticos reforzados y Director General de Parrilla y Cia; una de las personalidades más importantes de México en el área de plásticos reforzados.Con frecuencia requerimos fabricar alguna(s) pieza(s) de Fibra de vidrio, ya sea como elementos decorativos ó bien para suplir piezas metálicas corroídas ó  fabricar recipientes con determinada forma y área. Y encontramos que el material idóneo es el llamado fibra de vidrio compuesto ó laminado cuyos componentes básicos son  resinas poliéster y elemento de refuerzo ( Fibra de vidrio, en algunos casos henequén, ó fibras “sofisticadas” como fibra de carbón y  aramidas) que impregnados y moldeados en forma adecuada satisfacen  los requerimientos solicitados.Para  obtener  nuestras piezas, de requiere de;

MODELO.El modelo de la pieza por reproducir , en caso de no tener un original, se puede fabricar a partir de Yeso, Madera, Metal , plastilina epóxica, ó cualquier otro material dúctil y maleable que permita  ser moldeado con facilidad y rapidez.Dicho modelo debe cumplir con las siguientes condiciones básicas;1.- No tener ángulos   rectos ó agudos en su configuraciónEste tipo de diseños no permiten  emplear los materiales en forma adecuada, pues la configuración  puede obstaculizar la aplicación del material de refuerzo y la resina, ocasionando fallas  y defectos como áreas secas, burbujas y  espacios sin recubrir.Este problema se elimina ó disminuye al “redondear” las partes marcadas “achaflanando” sus esquinas.2.- Ángulos de desmolde;Cuando se trata de superficies con paredes ó partes verticales (  Vg. Cilindro)es necesario diseñar un ángulo de desmolde, usualmente 3 a 5°, un ejemplo práctico de este  ángulo de desmolde lo encontramos en los vasos domésticos empleados  para beber agua, si colocamos una escuadra a 90°  notaremos fácilmente  la conicidad que ayuda a desmoldar. Ya que los polímeros al “curar”ó endurecer, tienden a disminuir su volumen (encoger) lo que ocasiona un anclaje mecánico al molde ( siempre y cuando se esté moldeando por el exterior, caso contrario si el moldeo es por el interior, en  que el encogimiento ayudaría al desmolde3.- Si el modelo incluye en su diseño grabados, bajo relieves, ó marcas varias, es necesario  fabricar un molde seccionado en tantas partes como se requierapues estos relieves impedirán el desmolde4.- Definida(s) la(s) parte(s) del molde, se procede  al terminado del modelo, que dependiendo del material de fabricación, debe estar completamente seco,bien soportado para evitar posibles  torceduras por cargas mal distribuidas y se procede a pintar preferiblemente con laca automotriz de color negro para  detectar y corregir fallas superficiales en muchas ocasiones basta con lijar la superficie y resanar con pastas adecuadas, repintando nuevamente pues de no ser así CADA PIEZA FABRICADA  REPRODUCIRA EL DEFECTO, originando rechazo, corrección, costo de mano de obra etc. ocasionando pérdidas en lugar de redituar económicamente.

Cuando el modelo se encuentra listo, se procede a fabricar el molde siguiendo los siguientes pasos

FABRICACION DEL MOLDE.

Cuando el modelo se encuentra terminado, con la aplicación de pintura y abrillantado, se procede a aplicar el agente desmoldante,  que puede ser en forma liquida (película separadora) ó ceras desmoldantes que impiden el contacto directo de las resinas con el modelo, evitando así el riesgo de que la resina se adhiera al modelo, lo que originaria  un grave  problema

Si se  emplean ceras ( tipo automotriz) se deben aplicar  por lo menos 4 manos  en movimientos transversales permitiendo que “sequen” y abrillantando en forma secuencial, La forma  y condiciones para el encerado automotriz es la misma que se emplea en los modelos.Si se utiliza película separadora, de PVA. Se deben dejar evaporar los vehículos, ( agua y alcohol)  antes de proceder a aplicar el gel Coat ó capa de acabado.

APLICACIÓN DE GEL COAT.

El Gel Coat ó capa de acabado, tiene como funciones1.- Proteger a la fibra de vidrio y evitar su afloramiento2.-Proporcionar una superficie tersa que sirva de base a una posible aplicación de pintura3.- Evitar  ó proteger  de intemperismo ej. Rayos U.V. lluvia ácida, viento y erosión etc.4.-En algunos casos  por ej. Recipientes para agentes corrosivos,.independientemente que la resina debe ser cuidadosamente seleccionada, el gel coat, también debe ser  del tipo de la empleada para el laminad5.-A reserva de nombrar algunas otras propiedades  satisfechas por un buen gel coat, no olvidemos que es en muchas ocasiones la “cara que vende” es decir la parte visible del Composite de PRFV que es  observada por el comprador ó usuario, vgr. Tinas de Hidromasaje, Albercas etc.Existen desde luego varios tipos de gel coat. Acorde a su empleo  final, por ej. Gel coats sanitarios,  de resistencia química etc., en el caso que nos ocupa, requeriremos del llamado Gel Coat Tooling ó herramentalEste  material, por lo generar preacelerado, se cataliza  mezclando perfectamente bien los reactivos y se aplica con brocha de pelo suave, ó si la superficie lo amerita, se emplea un sistema de “asperjado” en forma  similar a la aplicación de pintura automotriz y en ambos casos  (brocha ó aspersión) el espesor de película varía  de 18 a 20 mils de espesor por lo que se requierenaprox.  900grs de material/mt2.Cuando el material se encuentra  polimerizado (seco, y se sugiere hacer una pequeña aplicación en una parte del modelo que no sea para  moldear ó bien en una l sección distinta y  tocar a intervalos de  30’, cuando el dedo no se manche y el material no se sienta pegajoso  se procede a la aplicación del  laminado.

LAMINADO DE FIBRA DE VIDRIO / RESINA

Durante el lapso en el que el gel coat cura, se sugiere cortar el material de refuerzo, empleando para ello plantillas de cartón, metal etc. de tal formaque  el excedente perimetral  no sea mayor de  2 cm. ahorrando así materia prima con los consabidos beneficios económicos y menor contaminación ambiental.Para aplicar  el refuerzo,  una  vez que  el G:C: se encuentra curado, se cataliza la resina necesaria ( que se encuentra preacelerada y con los aditivos necesarios) y se aplica con una brocha, Esta resina nos ayudará a que el refuerzo se pegue al modelo, y a continuación se” moja” todo el material con la misma resina, aplicándola en forma vertical.A continuación con un rodillo rasurado se  procede a “rolar” es decir a compactar la reina /F;V.. contra el modelo. mejorando la humectación y evitando  áreas sin compactar.Al terminar la  aplicación se procede a colocar una 2ª capa de laminado en la forma descrita y si es necesario engrosar las paredes del molde, debemos permitir que estas 2  capas curen y se enfríen, pues la temperatura exotérmica liberada como efecto de la reacción, nos acelerará las capas subsecuentes,  originando problemas de contracción y desprendimiento del laminado del molde etc.Por lo general y salvo cuando se trata de piezas pequeñas, el espesor del molde (laminado) es de 2 a 3 veces el espesor de las piezas por fabricar, y si se trata de una pieza ó molde mayor,  será conveniente  laminar elementos rigidizantes para evitar un laminado con mucho peso y espesor, lo que redunda en costos innecesarios.Al terminar  los laminados y  verificando  la dureza del compuesto, se hace el corte de excedentes con una cuchilla, es importante no permitir que la resina cure totalmente, pues  el  corte se dificultaría.Después de un plazo mínimo de 3-4 días ( nuevamente acorde a tamaño del molde etc.) se procede a desmoldar, y el molde se limpia  en algunos casos es necesario emplear lija de agua fina ( grado 400-600) para corregir pequeñas imperfecciones, procediendo a encerar y abrillantar, aplicar G.C. etc. como se hizo anteriormente, y aplicar el G.C. acorde a la finalidad de la pieza.El laminado se hace en la forma  descrita para el molde  y por lo general  su espesor es de 3mm ( 125 mils)La pieza  fabricada se desmolda y  después de curar. Se encuentra lista para su terminado y uso ( pintura, colocación de herrajes etc.)

Como recomendaciones básicas sugerimos:1.- Fabricar y emplear los materiales en áreas bien ventiladas y cubiertas,2.-Tener y mantener los distintos reactivos en sus recipientes originales  SINMEZCLAR los excedentes ya catalizados ó formulados para su empleo.3.-Por supuesto  evitar puntos calientes y sus posibles consecuencias (fuego)4. Como medida preventiva y relacionado con el punto anterior,  tener  y mantener extintor(es) adecuado(s) ySABER EMPLEARLO(s).5.-Si bien el olor de algunos reactivos no son  precisamente agradables, en lo que se refiere al Estireno, NO esta clasificado como  cancerigeno, pero  su concentración permitida es baja,  por ello se recomienda que los usuarios empleen equipo de seguridad, no tengan problemas  respiratorios (asma, enfisema etc.) y por supuesto  eviten el pernicioso  cigarro.A continuación se encuentran ilustrados  los pasos y recomendaciones básicas sugeridas anteriormente.Estas ilustraciones fueron preparadas hace tiempo, por  el fabricante de fibra de  vidrio (  Vitrofibras-Owens Corning )pero siguen siendo básicas y funcionales.