A medida que la sociedad se ha desarrollado, laperfil de pultrusiónLa industria ha comenzado a ganar protagonismo debido a la expansión del uso deperfil de pultrusiónproductos de proceso en áreas como la construcción y la infraestructura. Este artículo le guiará a través de la historia deperfil de pultrusiónproceso.

1. ¿Qué es el proceso de perfilación por pultrusión?

En resumen, el proceso de perfilado por pultrusión es un proceso de fabricación que crea polímeros reforzados con fibra con una sección transversal continua. En términos generales, es una forma de fabricar piezas como varillas de fibra de vidrio que tendrían el mismo aspecto si se cortara una pieza en cualquier punto de su longitud.

El nombre suena como una combinación de "tracción" y "extrusión". Probablemente sepa que la extrusión es el proceso de empujar material dentro de una matriz para formar una sección transversal uniforme. En contraste, el proceso de perfilado por pultrusión tira de los haces de fibras a través de un dispositivo que los une a algún tipo de polímero (o plástico). Su principal ventaja es que crea un material consistente reforzado con fibra de manera eficiente.

2. El entorno adecuado para la innovación.

Si estudias la historia, observarás que, cuando se desarrollan innovaciones importantes, suele haber mucha gente trabajando en el mismo problema simultáneamente. Podría decirse que ha llegado el momento de la invención. Este fue sin duda el caso cuando se desarrolló el proceso de perfilado por pultrusión. Varios avances clave recientes en la fabricación han allanado el camino.

En la década de 1930, los empleados deOwens-IllinoisEn Toledo, Ohio, se desarrolló una nueva tecnología para producir grandes cantidades de fibra de vidrio a bajo costo. Inmediatamente se comprendió que una de las aplicaciones de las fibras de vidrio económicas podría ser reforzar algún tipo de material compuesto.

Casi al mismo tiempo, se produjo una innovación importante en los polímeros.Compañía Americana de CianamidaSe creó una resina de poliéster que podía curarse a temperatura ambiente mediante aditivos endurecedores. Durante la Segunda Guerra Mundial, al combinar estos dos inventos, se comenzó a experimentar con fibras de vidrio para crear un material compuesto consistente en una matriz polimérica reforzada con fibra de vidrio.

Como resultado, los fabricantes comenzaron a fabricar perfiles de pultrusión. Si bien ya eran muy útiles en algunas aplicaciones, presentaban algunas limitaciones que pronto impulsarían un mayor desarrollo.

3. Problemas a superar.

Uno de los primeros usos de los perfiles de pultrusión fue la fabricación de cascos para barcos. Aplicaciones como esta implicaban la fabricación de formas discontinuas personalizadas, mediante una técnica en la que el material de fibra de vidrio (generalmente en una estera) se colocaba en un molde y luego se recubría con resina. Esta técnica ha dado muy buenos resultados en estas aplicaciones y sigue utilizándose ampliamente.

Pero existen otros usos para los perfiles de pultrusión, y esta técnica presenta serias desventajas. En primer lugar, si se desean crear componentes pequeños a gran escala, la técnica de moldeo descrita anteriormente requiere demasiado tiempo. Por ejemplo, imaginemos fabricar una caña de pescar de esta manera. Cada caña de diferente tamaño requeriría su propio molde, y cada una tendría que colocarse a mano.

Otro problema radica en las fibras incrustadas en el FRP. La fabricación de varillas requiere un molde que rodee completamente el conjunto para endurecer la forma cilíndrica completa. Sin embargo, es difícil alinear todas las fibras de la forma deseada y sujetarlas durante el encapsulado en el molde. Esto impide aprovechar al máximo el efecto de refuerzo de las fibras.

Por lo tanto, se necesitaba algún tipo de proceso de fabricación que permitiera a los fabricantes producir en masa perfiles de pultrusión de formas continuas (como varillas) con fibras alineadas con precisión.

4. El nacimiento del proceso de perfilación por pultrusión.

Como ya hemos mencionado, el desarrollo del moldeo por pultrusión involucró a muchas personas diferentes, cada una de las cuales contribuyó a la creación del proceso que utilizamos hoy.

El primer paso importante fue la idea de impregnar cadenas de fibra con resina en un proceso continuo. En 1944, el inglés J.H. Watson solicitó una patente para este proceso. Según la patente, su invención consistía en un método para fabricar cuerdas o similares. Describe la infusión de hilo de papel con una resina termoendurecible y su posterior estirado a través de un molde caliente para curar la resina. Enumera las ventajas del hilo resultante: mayor resistencia, buena flexibilidad y resistencia a la humedad, los insectos y el moho.

Aunque Watson no tenía en mente los FRP como la fibra de vidrio, el dibujo constante de fibras a través de equipos que las recubren con resina y luego las endurecen es el corazón del moldeo por pultrusión.

En 1950, Melvin Meek solicitó una patente para un método de fabricación de varillas de vidrio. Observó que el método actual requería la creación de matrices específicas para cada tamaño de barra y afirmó que su método permitía la fabricación continua de cualquier tamaño de barra deseado. Su proceso es muy similar al de Watson, aunque también desarrolló un método para alinear con precisión muchos haces de fibras individuales, manteniéndolos con una tensión óptima durante todo el proceso.

En este punto, la forma del perfil de pultrusión se cura sección por sección en una matriz calentada. Como resultado, la longitud del producto terminado se limita a la longitud del molde, ya que se introducen inconsistencias en el material al final de cada sección curada. Roger White solucionó parcialmente este problema en 1952 realizando algunos ajustes al proceso estándar.

Sin embargo, al año siguiente, William Goldsworthy patentó técnicas más novedosas que finalmente nos permitieron adoptar el proceso que aún utilizamos ampliamente. Su innovación más importante fue el desarrollo de un sistema de curado continuo que mantenía el material en movimiento, garantizando así un proceso fluido y continuo. El resultado es un perfil de pultrusión terminado con una sección transversal uniforme y la longitud deseada.

5. Innovación continua.

Si bien los elementos básicos del proceso moderno de moldeo por pultrusión se asocian con las contribuciones de Goldsworthy, la innovación no se ha detenido. Se crean continuamente nuevas fibras, resinas y tecnologías, lo que permite la fabricación de más tipos de FRP para aplicaciones específicas.

Esta es la historia del desarrollo del proceso de pultrusión de perfiles. Si necesita información más detallada, no dude en contactarnos.