Los Plasticos Reforzados en Fibra de Vidrio (PRFV), sus Aplicaciones y Desarrollo en la Industria Nacional

1.3. MALA ADHERENCIA DE LA RESINA DEL GELCOAT

A no ser que la adherencia del gelcoat al laminado de base sea muy mala, este defecto solo se observara cuando se esta manipulando la estructura y desprenden trozos del gelcoat. A veces pueden detectarse zonas de mala adherencia por la presencia de una vejiga, o por haber ondulaciones localizaciones en la superficie, cuando se la mira oblicuamente. La mala adherencia del gelcoat puede ser ocasionada por la consolidación inadecuada del laminado, la contaminación del gelcoat antes de colocar encima la fibra de vidrio o, más generalmente, por dejarse curar demasiado tiempo el gelcoat.

1.4. MANCHAS

Este defecto se manifiesta en forma de pequeñas manchas por toda la superficie del gelcoat del laminado. Generalmente se debe a que uno de los ingredientes de la resina no esta debidamente disperso.

1.5. ESTRIAS

Este defecto se debe a la flotación de pigmento, y es muy probable que se produzca cuando el color empleado es una mezcla de más de un pigmento siendo algunos de ello de alto peso específico. El remedio consiste en mezclar bien la pasta de los pigmentos o usar una pasta distinta.

1.6. AFLORAMIENTO DE LAS FIBRAS

A veces queda visible el dibujo formado por el refuerzo de fibra de vidrio o aparecen prominentemente en la superficie. Generalmente ocurre esto cuando el refuerzo se ha depositado y se ha pasado el rodillo antes de que el gelcoat se haya endurecido suficientemente, o cuando se saca el objeto del moldeo demasiado pronto.

En un molde extremadamente pulido, y en particular cuando se emplean ceras modificadas con siliconas, a veces el gelcoat "corre" de ciertas zonas, dejando puntos en los que este es casi inexistente. Este defecto se manifiesta en forma de lunares o manchas de color pálido, generalmente de hasta 6 mm. de diámetro. También puede ocurrir en líneas rectas largas después de haber pasado el pincel durante la aplicación. Este defecto raramente se experimenta cuando se aplica correctamente una película de alcohol polivínilico.

1.8. VEJIGAS

La presencia de vejigas indica que existe exfoliacion dentro del objeto moldeado y que ha quedado atrapado aire o disolvente. Las vejigas que se extienden sobre una superficie considerable también puede ser indicio de que la resina este insuficientemente curado, y que este tipo de vejiga puede que no se forme hasta algunos meses después del moldeo. También pueden producirse vejigas si el objeto se somete a una cantidad excesiva de calor radiante durante el curado.

1.9. CUARTEADO

La superficie puede cuartearse inmediatamente después de la fabricación o puede tardar algunos meses en producirse este defecto. Aparece en forma de grietas finas en la superficie de la resina. Frecuentemente la única evidencia inicial de este defecto es que la resina pierde brillantes superficial.

El defecto de cuarteado generalmente esta relacionado con las zonas ricas en resinas y la causa de ello es el uso de una resina o formulación de resinas inadecuadas en el gelcoat. La aplicación adicional de estireno a la resina del gelcoat es una causa corriente del defecto. El efecto cuarteado que aparece al cabo de algunos meses de exposición a la intemperie o ataque químico tiene su origen en haberse curado insuficientemente la resina, al uso de demasiada carga, o al uso de una resina que se ha vuelto demasiado flexible.

1.10. AGRIETAMIENTO EN FORMA DE ESTRELLA

Esto es el resultado de producir un gelcoat demasiado grueso, y sucede al recibir el laminado un impacto por el reverso. El gelcoat no debe hacerse jamás con un espesor mayor de 0.6 mm.

1.11. PORCIONES INTERNAS SECAS

Pueden ser causadas por haber intentado impregnar más de una capa de fibra de vidrio al mismo tiempo. La presencia de porciones interiores secas puede confirmarse fácilmente dando unos golpecitos sobre la superficie con una moneda.

1.12. MALA IMPREGNACIÓN DE LA FIBRA

La causa de que se moje mal la fibra se debe o bien al uso de insuficiente resina durante la laminación, o a una consolidación inadecuada del laminado. Este defecto normalmente aparece al reverso del laminado únicamente, es decir, el lado que no tiene gelcoat.

Procurar pasar correctamente el rodillo en todas las zonas de laminado.

1.13. AMARILLEO

Los laminados de plástico reforzado amarillean después de haber estado algún tiempo expuestos a la luz del sol. Generalmente solo se trata de un leve amarilleo, pero puede ser considerable en el caso de las placas traslucidas para techos y en los laminados con pigmento blanco. Es un fenómeno superficial que se debe a la absorción de radiación ultravioleta. El uso excesivo de estireno también provoca un alto grado de amarillamiento.

Ver anexo: Cuadro 6.1 Problemas comunes en laminados de fibra de vidrio

2. INSPECCIÓN EN EL PROCESO DE FABRICACIÓN

El éxito o fracaso en la producción de un objeto moldeado de plástico reforzado de alta calidad depende en gran parte del conocimiento que tenga el fabricante de la naturaleza de las estructuras de los plásticos reforzados y de la importancia de las diversas fases durante la fabricación.

Al inspeccionar visualmente los objetos moldeados es preciso escrutar especialmente los siguientes puntos:

a) Imperfecciones de la superficie y aspecto general.

b) Carencia de burbujas de aire atrapadas en el laminado. El uso de resinas sin pigmento hace mucho más fácil la inspección visual de los laminados.

c) Laminados.

La mayoría de las pruebas, tanto mecánicas como químicas, son destructivas, es decir, hay que tomar un trozo del laminado para hacer la prueba. Es importante que se corte este trozo de una porción que diste por lo menos 25 mm. del borde del laminado, puesto que las variaciones del contenido de resina tienden a exagerar particularmente en los bordes. También es esencial que todas las pruebas se lleven a cabo durante 3 Horas a 80oC para que alcancen la estabilidad más rápidamente, pero deben dejarse transcurrir por lo menos 24 horas después de la gelificación antes de postcurarla.

3. CONTROL DE VARIABLES

Los laminados de plástico reforzado no son estructuras homogéneas, y a diferencia de la mayoría de los metales existe un considerable grado de variabilidad de las propiedades físicas de los plásticos reforzados. Puede mantenerse al mínimo si se controlan los siguientes factores:

a) Variación del contenido de resina, es esencial trabajar bien el laminado con el rodillo: esta operación deberá consolidar el refuerzo sin perturbar su distribución ni romper hebras de la fibra de vidrio hasta convertirlo en filamentos.

b) Corrientes de aire, causan excesiva pérdida de estireno, lo cual conduce a que los plásticos no curren debidamente.

c) Tiempo de gelificación, si se prolongan demasiado, la pérdida de estireno por evaporación puede ser excesiva.

d) Temperatura ambiente, debe mantenerse constante. Pero si varía, conviene controlar el tiempo de fragüe ajustando el contenido de acelerador, y no de catalizador.

e) Mezcla adecuada de los agentes de curado.

f) Variedad de la densidad en el catalizador líquido, cuando se usa.

g) Intervalo que transcurre entre entre la adición del catalizador y la adición de acelerador.

4. CONTROL PRÁCTICO DE MATERIAS PRIMAS

4.1. VERIFICACIONES DE LA FIBRA DE VIDRIO

4.1.1. Humedad; si el material presenta indicios de humedad séquelos perfectamente bien antes de usarlo.

4.1.2. Manchas; descarte las partes que estén sucias, manchadas de grasa o con materia extrañas.

4.1.3. Impregnación; si tiene alguna duda sobre como esta impregnando la fibra con la resina, prepare una pequeña muestra entre dos pedazos de celofán o maylar. Observe si la fibra se impregna con la rapidez normal
o si quedan visibles manchas o fibras marcadas. Si tiene alguna duda enseñe esta muestra a su proveedor.

4.1.4. Peso (por unidad de área)

verifique el peso por unidad de área con una balanza con una exactitud de 0.1grs. Tome una muestra seca de 0.1Mt2, por ejemplo de 316x316 mm. o de 400x250 mm.

El MAT debe estar dentro de los siguientes valores:

EL wowen roving debe estar entre los siguientes valores

4.2. VERIFICACIONES DE LA RESINA DE POLIÉSTER

4.2.1. TIEMPO DE GELIFICACIÓN (TIEMPO DE TRABAJO)

Coloque 100 grs. o 100 ml. De resina acelerada en un vaso de cartón encerrado, agréguele 1 gr. o 1 ml. de peróxido (catalizador). Tome el tiempo y comience el batido y verifique si la resina aún está líquida y escurra, cuando deje de hacerlo es que se ha gelado. Anote el tiempo de que transcurrió hasta este momento. Aproximadamente será igual al tiempo que usted dispondrá para aplicar la resina antes de que gele. Si requiere de un mayor tiempo, disminuya la cantidad de catalizador y si por el contrario es muy lento el tiempo de gel aumente la cantidad de catalizador hasta un 2%.

Considerar la temperatura externa, deberá ajustar la cantidad de catalizador de acuerdo al tiempo que requiera para aplicar la resina.

4.2.2. TIEMPO DE ENDURECIMIENTO O DE DESMOLDE

Introduzca un termómetro encerado de hasta 2500C en el centro de la masa gelada y verifique la temperatura a la que llega la masa y el tiempo que le toma.

Cuidado, esta temperatura sirve para comparar con la resina que ha adquirido antes. Si la temperatura es más alta de lo normal, se trata de una resina más reactiva que se calentará también en el molde. Está situación puede provocar problemas como deformaciones en el molde, en las piezas. Consultar con el proveedor para evitar este y otros problemas posibles.

4.2.3. TIXOTROPIA

Es importante que se cuente con estas propiedades cuando se aplican resinas con pistola en superficies verticales y/o inclinadas.

4.2.4. VISCOSIDAD

Coloque en dos tubos de ensayo dos diferentes tipos de resina sin llenarlo, tápelos y observe la rapidez con la que la burbuja de aire se desplaza de un extremo a otro del tubo. Esto le permitirá saber como se comporta una resina respecto a la otra determinando cual de ellas tiene mayor viscosidad. En la que el aire se desplaza más lentamente será la que tiene mayor viscosidad. No tiene caso guardar estas muestras, ya que el tiempo hará que su viscosidad aumente.

4.2.5. CONTENIDO DE SÓLIDOS

El procedimiento para obtener un cálculo aproximado del contenido de resina en un material sin carga es el siguiente:

a) Ponga 5ml. de resina en un tubo de ensayo Pyrex, graduado, de 15mm. de diámetro.

b) Agregue alcohol metílico (metanol) hasta completar 10.5 ml.

c) Tape el tubo y agítelo vigorosamente durante 3 min.

Precaución:

No ingiera, ni siquiera aspire el metanol o alcohol de madera porque es venenoso.

Al terminar de agitar coloque e tubo en una gradil portatubos y toma el tiempo. Después de 30 min. mida la altura del fondo del material precipitado.

Por ejemplo, si la altura del precipitado fue de 3.2 cm. Se tendrá 68.8% de sólidos.

Generalmente una resina virgen debe estar entre 65%-70% de sólidos. Una resina a la que se agrega mayor cantidad de estireno (una resina preparada debe tener aprox. 55% de sólidos) el estireno nunca debe rebasar la proporción de la resina, ya que se están fabricando productos de poliéster no de poliestireno. Por ejemplo el 45% de sólidos implicaría ya un 55% de estireno.

Existen varios efectos que surgen en la resina que ya tiene alguna cantidad de estireno, cuando se le agrega aún más:

Disminuye la viscosidad
Aumenta el encogimiento en forma lineal, desde valores de 3%-4% de encogimiento de resinas sin estireno, hasta el 14% de contracción en materiales con 100% de estireno.
El material se debilita y quiebra fácilmente.
Disminuye la resistencia a la intemperie.

4.3. VERIFICACIONES DEL MONOMERO DE ESTIRENO

4.3.1. GRADO DE POLIMERIZACION

Es importante verificar el grado de polimerización, especialmente cuando el material ha estado durante algún tiempo de almacenamiento, ya que se polimeriza parcialmente ya no funcionara correctamente pues se habrá transformado en poliestireno. Mezcle en un tubo de ensayo una parte de monómero por cinco de alcohol de madera (metanol). Tenga precaución de no aspirarlo ya que es venenoso. Agite el tubo de ensayo y observe que tan turbia se vuelve la mezcla, esta proporcionará indicios de que está pasado el monómero, de acuerdo a la siguiente tabla:

4.4. VERIFICACIONES DEL CATALIZADOR (PERÓXIDO DE METIL ETIL CETONA)

4.4.1. EXAMEN DEL RECIPIENTE

Si el peróxido ya caducó de acuerdo a la fecha que el fabricante señala, descártelo.

4.4.2. CONTENIDO DE AGUA

Para saber si el catalizador contiene agua, mezcle una parte de catalizador con una parte o más de estireno, observe que tan turbia se pone la mezcla y, especialmente, verifique so los dos líquidos se separan, esto nos mostrará si el catalizador contiene agua, lo que no es conveniente. Si así sucede, adquiera un nuevo catalizador y verifique que pase esta prueba.

4.5. VERIFICACIONES DEL ACELERANTE (OCTOATO O NAFTENATO DE COBALTO)

4.5.1. ALMACENAJE

Este material no tiene límite de caducidad, almacénelo en un lugar fresco, bien cubierto, lejos del peróxido (catalizador) y no permita que por ningún motivo estos se mezclen.

4.5.2. CONCENTRACIÓN

Verifique siempre con su proveedor en que concentración viene el material. La concentración normal es del 6% para usarlo en 0.5% de proporción de la resina más el monómero. Cuando se trata de cobalto 12%, utilice la mitad de lo normal o sea 0,25% al peso de resina más el monómero.

4.6. VERIFICACIONES DE CARGAS

4.6.1. ABSORCIÓN DE ACEITE

Si requiere abaratar el material utilice "carga de baja absorción de aceite", para que no absorba mucha resina en su interior u, en cambio, desplace o sustituye la resina. Las cargas de baja o media absorción de aceite tienen valor de 50 o menos, las de alta absorción tienen un valor de más de 50.

4.6.2. PRUEBA DE LA ABSORCIÓN DE AGUA

Tome 5 grs. de una carga que haya funcionado correctamente, con el gotero agregue aceite de linaza hasta que se forme una pasta y la carga no absorba mas aceite. Anote el número de gotas que requirió para hacer esta pasta. Repita esta operación con el mismo gotero y el aceite de linaza en otra muestra de 5 gramos de otra carga. Verifique cual tiene menos absorción de aceite, esta le dará un mejor rendimiento para abaratar la resina.

En el caso del plástico reforzado se recomienda no utilizar mas del 20% o 30% de carga en peso, ya que arriba de estos valores la pieza comienza a debilitase, tiene menos duración.

4.7. VERIFICACIONES DEL GELCOAT (PLASTIESMALTE)

4.7.1. USO DEL PREACELERADOR

Normalmente el gelcoat vienen preacelerada, por lo mismo, estas resinas pueden almacenarse muy poco tiempo. Si comienzan a gelar deben descartarse.

4.7.2. TIXOTROPIA

Los gelcoats generalmente tienen buena tixotropía, es decir, bajo escurrimiento. Si quieren comparar el grado de escurrimiento de un plastiesmalte nuevo, contra uno ya conocido, utilice un vidrio rectangular, pequeño e inclínelo ligeramente 50 respecto a la horizontal. Ponga 2 grs. ó ml. De plastiesmalte de un extremo y mida cuanto tiempo tarda en llegar a una marca de unos 10 ó 15 cm. Más abajo. Repita la prueba con otro plastiesmalte que le haya dado buenos resultados o, mejor aún, haga la prueba y compare los dos gelcoats al mismo tiempo.

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