Resinas termoestables - Thermosetting Resins
Resina es un término genérico utilizado para designar el polímero. La resina, su composición química y sus propiedades físicas afectan fundamentalmente al procesamiento, la fabricación y las propiedades finales de un material compuesto.
Las resinas termoestables son las más diversas y ampliamente utilizadas de todos los materiales artificiales. Se vierten o moldean fácilmente en cualquier forma, son compatibles con la mayoría de los otros materiales y se curan fácilmente (por calor o catalizador) en un sólido insoluble. Las resinas termoestables son también excelentes adhesivos y agentes de unión.
Resinas de poliéster - Polyester Resins
Las resinas de poliéster son relativamente baratas y de procesamiento rápido, y se utilizan generalmente para aplicaciones de bajo coste. Las resinas de poliéster que producen poco humo se utilizan para las partes interiores de los aviones. Los poliésteres reforzados con fibra pueden ser procesados por muchos métodos. Entre los métodos de procesamiento más comunes se encuentran el moldeo de metal emparejado, la colocación en húmedo, el moldeo en prensa (bolsa de vacío), el moldeo por inyección, el bobinado de filamentos, la pultrusión y el autoclave.
Éster de vinilo - Vinyl Ester
El aspecto, las propiedades de manipulación y las características de curado de las resinas de éster de vinilo son las mismas que las de las resinas de poliéster convencionales. Sin embargo, la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas de los compuestos de éster de vinilo son mucho mejores que las de los compuestos de resina de poliéster estándar.
Resina fenólica - Phenolic Resin
Las resinas de fenol-formaldehído se produjeron por primera vez comercialmente a principios del siglo XX para su uso en el mercado comercial. El ureaformaldehído y la melamina-formaldehído aparecieron en los años 1920-1930 como una alternativa menos costosa para su uso a baja temperatura. Las resinas fenólicas se utilizan para los componentes interiores por sus características de baja emisión de humos e inflamabilidad.
Epoxi
Los epoxis son resinas termoestables polimerizables y están disponibles en una gran variedad de viscosidades, desde líquidas hasta sólidas. Hay muchos tipos diferentes de epoxi, y el técnico debe utilizar el manual de mantenimiento para seleccionar el tipo correcto para una reparación específica. Los epoxis se utilizan ampliamente en resinas para materiales preimpregnados y adhesivos estructurales. Las ventajas de los epoxis son su alta resistencia y módulo, sus bajos niveles de volátiles, su excelente adhesión, su baja contracción, su buena resistencia química y su facilidad de procesamiento.
Sus principales desventajas son la fragilidad y la reducción de las propiedades en presencia de humedad. El procesamiento o curado de los epoxis es más lento que el de las resinas de poliéster. Las técnicas de procesamiento incluyen el moldeo en autoclave, el bobinado de filamentos, el moldeo en prensa, el moldeo en bolsa al vacío, el moldeo por transferencia de resina y la pultrusión. Las temperaturas de curado varían desde la temperatura ambiente hasta aproximadamente 350 °F (180 °C). Las temperaturas de curado más comunes oscilan entre los 250° y los 350 °F (120-180 °C).
Polimidas - Polyimides
Las resinas de poliimida destacan en entornos de alta temperatura donde su resistencia térmica, estabilidad oxidativa, bajo coeficiente de expansión térmica y resistencia a los disolventes benefician al diseño. Sus principales usos son las placas de circuitos y las estructuras de motores y fuselajes calientes. Una poliimida puede ser una resina termoestable o un termoplástico. Las poliimidas requieren altas temperaturas de curado, normalmente superiores a los 290 °C (550 °F). Por lo tanto, los materiales de ensacado de compuestos epoxídicos normales no son utilizables, y el utillaje de acero se convierte en una necesidad. Se utilizan bolsas de poliamida y películas de liberación, como Kapton®.
Es muy importante que Upilex® sustituya a las bolsas de nylon y a las películas separadoras de politetrafluoroetileno (PTFE), de menor coste, habituales en el procesamiento de compuestos epoxídicos. Deben utilizarse tejidos de fibra de vidrio para los materiales de sangrado y respiración en lugar de materiales de estera de poliéster debido al bajo punto de fusión del poliéster.
Polibenzimidazoles (PBI) - Polybenzimidazoles (PBI)
La resina de polibenzimidazol es extremadamente resistente a las altas temperaturas y se utiliza para materiales de alta temperatura. Estas resinas están disponibles como adhesivo y fibra.
Bismaleimidas (BMI) - Bismaleimides (BMI)
Las resinas de bismaleimida tienen una mayor capacidad de temperatura y una mayor tenacidad que las resinas de epoxi, y proporcionan un excelente rendimiento a temperatura ambiente y elevada. El procesamiento de las resinas de bismaleimida es similar al de las resinas epoxi. Las IMC se utilizan para motores aéreos y componentes de alta temperatura. Las IMC son adecuadas para el procesamiento estándar en autoclave, el moldeo por inyección, el moldeo por transferencia de resina y el compuesto moldeado en lámina (SMC), entre otros.
Resinas termoplásticas - Thermoplastic Resins
Los materiales termoplásticos pueden ablandarse repetidamente mediante un aumento de la temperatura y endurecerse mediante una disminución de la misma. La velocidad de procesamiento es la principal ventaja de los materiales termoplásticos. El curado químico del material no tiene lugar durante el procesamiento, y el material puede moldearse mediante moldeo o extrusión cuando está blando.
Termoplásticos semicristalinos - Semicrystalline Thermoplastics
Los termoplásticos semicristalinos poseen propiedades de resistencia inherente a las llamas, una tenacidad superior, buenas propiedades mecánicas a temperaturas elevadas y tras el impacto, y una baja absorción de humedad. Se utilizan en las estructuras secundarias y primarias de los aviones.
Combinados con fibras de refuerzo, están disponibles en compuestos de moldeo por inyección, láminas aleatorias moldeables por compresión, cintas unidireccionales, preimpregnados fabricados a partir de estopa (towpreg) y preimpregnados tejidos. Las fibras impregnadas en termoplásticos semicristalinos incluyen el carbono, el carbono recubierto de níquel, la aramida, el vidrio y el cuarzo, entre otros.
Termoplásticos amorfos - Amorphous Thermoplastics
Los termoplásticos amorfos están disponibles en varias formas físicas, como películas, filamentos y polvos. Combinados con fibras de refuerzo, también están disponibles en compuestos de moldeo por inyección, láminas aleatorias moldeables por compresión, cintas unidireccionales, preimpregnados tejidos, etc. Las fibras utilizadas son principalmente de carbono, aramida y vidrio.
Las ventajas específicas de los termoplásticos amorfos dependen del polímero. Normalmente, las resinas destacan por su facilidad y rapidez de procesamiento, su capacidad para las altas temperaturas, sus buenas propiedades mecánicas, su excelente tenacidad y resistencia al impacto y su estabilidad química. La estabilidad se traduce en una vida útil ilimitada, eliminando los requisitos de almacenamiento en frío de los preimpregnados termoestables.
Poliéter éter cetona (PEEK) - Polyether Ether Ketone (PEEK)
La poliéter éter cetona, más conocida como PEEK, es un termoplástico de alta temperatura. Este material de cetona aromática ofrece excelentes características térmicas y de combustión, así como resistencia a una amplia gama de disolventes y fluidos propios. El PEEK también puede reforzarse con vidrio y carbono.
