Pultrusión

Introducción

Al largo de los últimos años el número de aplicaciones de productos fabricados con resinas reforzadas ha aumentado. En la industria de los composites, la pultrusión es una de las que más rápidamente se ha desarrollado. Actualmente, los materiales pultrusionados son muy utilizados para la manufactura de equipos como plataformas, suelos técnicos, escaleras, marcos de ventanas, estructuras y muchas otras aplicaciones, motivando un creciente interés de los consumidores.

Definición

La pultrusión es un proceso de fabricación de forma continua de perfiles de plástico reforzado compuestos por una matriz que son las resinas termoestables y por elementos de refuerzo que son las fibras, que consiste en el “arrastre” de las fibras mojadas en la resina atreves de un molde. La palabra pultrusión proviene del Inglés "to pull", que literalmente significa "tirar".

Descripción del proceso

En el inicio del proceso se eligen los materiales de refuerzo (fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de aramida, fibras metálicas, etc.) que van permitir obtener, sobre todo, propiedades mecánicas específicas.

Después se eligen las resinas, aditivos y cargas que garantizan las demás propiedades finales deseadas: resistencia química, reacción al fuego, color, resistencia a la radiación UV, etc.

La totalidad de los elementos de refuerzo, que se someten a un proceso de estirado continuo, se quedan distribuidos por toda la sección del perfil. Las fibras son, total o parcialmente, mojadas por resina. La masa de fibra y resina, adecuadamente preformada y estirada, entra en el molde donde se compacta el composite.

El calor del molde permite hacer el endurecimiento / curado de la resina por el proceso de polimerización dando a los pultrusionados su elevada resistencia química. El control de temperatura es determinante para lograr propiedades uniformes. Las características del molde determinan la figura del perfil, así como el correcto acabado superficial.

Finalmente, a la salida del molde, se obtiene una pieza termoestable con elemento estructural pre- esforzado totalmente terminada y con las propiedades físicas y químicas previamente determinadas.

Como se trata de un sistema de laminado en continuo, el proceso termina con el corte del perfil al largo deseado.


Comentarios finales

Como comentado antes, los componentes básicos de este producto son tres: las resinas, fibras y los aditivos.

Las resinas a utilizar pueden ser, en orden a su frecuencia en el uso, las siguientes: poliéster, viniléster, acrílicas, epóxicas y fenólicas. El 80% del producto pultrusionado se forma actualmente de resina de poliéster en su tipo isoftálico. Esta posee las suficientes propiedades de resistencia a la agresión química y mecánica que se requieren en los productos de uso más frecuente. Las otras variedades se utilizan según las características especiales que demanda la utilización del perfil a fabricar.

Dentro de este apartado, debemos hacer notar que en el proceso de pultrusión, la viscosidad de la resina puede tener un mayor grado a la normal en otros tipos de fabricación de termoestables reforzados. Esto conlleva una menor cantidad de estireno, siendo un factor positivo decisivo a la hora de resultados de ignifugación. Este factor junto con el proceso de curado empleado, polimerización a altas temperaturas, da como resultado la total ausencia de estireno residual en los productos pultrusionados, estando dentro de las normas europeas.

Los materiales de refuerzo más usuales son las fibras de vidrio (Tipo E o S), las fibras de carbono y las fibras de arámida, todas disponibles, por lo menos, en forma de hilos (Roving), telas (Mats), tejidos (Woven Roving) y velos (Vail). Sin embargo, existen muchos más materiales de refuerzo que se pueden utilizar en la pultrusión: Fibras metálicas, fibras cerámicas, fibras de tejido, fibras de poliéster, fibras de madera, entre otras. El tipo de material de refuerzo es determinante para para las propiedades físicas y coste del perfil.

Las fibras de vidrio ocupan, en la actualidad, prácticamente el 90% de los componentes de refuerzo del producto pultrusionado. La composición de nuestros perfiles standard tiene una proporción de fibra muy elevada, llegando normalmente al 72%, lo cual nos deja un 20% a la resina y un 8% a los aditivos.

La utilización de los aditivos es, básicamente, para permitir lograr determinadas propiedades especiales: barrera para UV de origen solar, antioxidantes, estabilizadores, aditivos ignífugos y colorantes.