Fibra de vidrio

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Fibra de vidrio. El término fibra de vidrio proviene de la expresión inglesa “fiber glass”, que ha sido adoptada de modo casi textual a nuestro idioma español. Con dicha frase se hace referencia a una suerte de entelado. La fibra de vidrio se obtiene gracias a la intervención de ciertos hilos de vidrio muy pequeños, que al entrelazarse van formando una malla, patrón o trama.

Trabajo con la fibra de vidrio

Los hilos de vidrio son obtenidos mediante el paso (que se lleva a cabo industrialmente) de un vidrio líquido a través de un elemento o pieza sumamente resistente, que además debe contar con diminutos orificios. Elemento conocido con el nombre de “espinerette”. A esta acción sigue el enfriado, lo que permite solidificar el entelado, que da como resultado un producto suficientemente flexible como para poder realizar un correcto entretejado, una tela o malla. Esta fibra de vidrio se la puede emplear para producir otro tipo: la óptica.

El material es utilizado para todo lo que tenga relación con el transporte de haces luminosos, rayos láser y también luz natural. Se trata también de un material muy requerido cuando se quiere transportar datos en empresas de Internet o bien de telecomunicaciones. En cuanto a la densidad de la fibra de vidrio en sí, la misma es de 1,6, mientras que su resistencia en relación con el tema de la tracción oscila entre 400 y 500 N/mm.

Descubrimiento

Aunque se desconoce cuándo, cómo, ni por quién fue descu­bierto el vidrio, se sabe con certeza que se trata de un elemento de origen antiquísimo. Distintos objetos hallados testimonian, que ya 3800 años a.c. 105 egipcios sabían manipular el vidrio en estado semifluido.

Otros objetos

Presumiblemente reali­zados por los fenicios unos 2500 años antes de nuestra era, han sido también hallados en distintas regiones de Asia, India, la Mesopotamia, Asiria, etc. Pero, es a partir de los años 1500 a 1200 a.c. que los egipcios logran desarrollar los primeros métodos propios para manufacturar el vidrio en cierta escala; pudiéndose observar, en el museo de Londres, algunos adornos confecciona­dos en Egipto con fibras de vidrio, hace aproximadamente 3500 años.

El soplado del vidrio es descubierto en Siria unos 250 años a.c., y pronto el arte de trabajar y tallar el vidrio se extiende por todo el mundo conocido, empezando por Roma. La manufactura del vidrio adquiere verdadero esplendor a partir del siglo XII de nuestra era, por obra, especialmente, de los ve­necianos, quienes logran dar al producto movimientos aéreos de encajes, con un lujo de formas y coloridos extraordinariamente bellos.

Con todo, sólo en 1713 se tiene la primera referencia precisa sobre fibras de vidrio, cuando en el transcurso de una conferencia dada por Réaumur en la Academia de las Ciencias de París, éste exhibe algunas muestras de un tejido de vidrio.

Aproximadamente un siglo y medio más tarde, en 1893, Edward Drummond Libbey presenta, en la Exposición Combiana de Chicago, un tosco vestido y otros artículos obtenidos con tejidos de vidrio, sin que ello logre despertar mayor interés debido al grosor, la fragilidad y a la escasa flexibilidad de las fibras, obte­nidas por rudimentarios procedimientos.

En 1931, finalmente, empiezan a producirse en escala indus­trial las primeras partidas de fibras de vidrio de pequeño diá­metro, aptas para ser tejidas, como resultado de las intensas investigaciones iniciadas algunos años antes por Owens-Ilinois Glass en Norteamérica, Modigliani en Italia, la SaintGobain en Francia y otros en Alemania, Inglaterra, etc.

A terminar la segunda guerra mundial, su fabrica­ción se extendió a las principales naciones del mundo.

Características de la fibra de vidrio

El vidrio tiene como rasgos distintivos su fragilidad, transparencia y también su alta dureza. Siempre y cuando se lo encuentre en un estado de fundición, entonces podrá ser maleable o manuable. Por otra parte, su temperatura ideal para ser fundido es de 1250ºC. En lo que respecta a su constitución, se trata de un material compuesto por el sílice –la arena y el cuarzo poseen vidrio en su composición –, por la cal y por el carbonato de sodio.

Este material fue conocido desde tiempos muy antiguos. De hecho, no es secreto que los romanos estaban familiarizados con el sistema del soplado. Pero fue en la Edad Media cuando se obtuvo un importante logro: el manejo del material con suma precisión. A partir de entonces comenzaron a ejecutarse obras de relevantes magnitudes, en especial dentro de las catedrales, todas ellas decoradas a partir del uso de la técnica del vitreaux.

Composición

La fibra es el resultado de la unión de la malla de vidrio con una resina epoxi. Esta última es, a su vez, líquida en un comienzo, aunque luego pasa a solidificarse y a mantener la forma final o aquella que había sido adquirida previamente del molde utilizado. Sin embargo, para que esa resina se pueda solidificar en un periodo de tiempo fijo, hay que acelerar la reacción química. Esto se efectúa mediante el empleo de un catalizador, que puede resultar extremadamente tóxico, reactivo e incluso muy volátil. Por todos estos motivos es que se recomienda extremar los cuidados durante el uso del catalizador.

El vidrio, bajo la forma de láminas tipo ventana, envases, artículos de bazar, etc., no posee ninguna característica mecá­nica extraordinaria, sino más bien una fragilidad que constituye tal vez su rasgo más típico: sin embargo, estirado en hilos delgados sus propiedades cambian considerablemente. A medida que el diámetro de las fibras disminuye, el vidrio, antes rígido. Se vuelve flexible, y su resistencia. Muy escasa inicial­mente. Aumenta con rapidez hasta sobrepasar a todas las demás fibras conocidas, siendo en esta forma que se usa como mate­rial de refuerzo.

Definición y propiedades

Técnicamente, el vidrio puede definirse como un producto inorgánico de fusión, enfriado al estado sólido sin presentar cristalización; y desde el punto de vista físico, como un líquido subenfriado, ya que presenta la característica estructura amor­fa de los líquidos.

Sus propiedades se hallan relacionadas con su composición y, por lo tanto, las variaciones cualitativas y cuantitativas de sus componentes influyen directamente sobre su curva de vis­cosidad en caliente, sobre su temperatura de fusión, su coefi­ciente de dilatación, su resistencia superficial y profunda al ataque de la humedad, sobre su resistencia química en gene­ral, etc.

Los vidrios comunes son obtenidos a partir de determinados óxidos inorgánicos formadores de retículo, sien­do normalmente el bióxido de silicio (SI 02), bajo forma de arena, su más importante componente. Otros óxidos fluidifi­cantes alcalinos, como el carbonato de sodio (Na. O) y el car­bonato de potasio (K.-. O), se emplean para bajar el punto de fusión de la sílice; en efecto, el agregado del 25 ¼ de Na. O al Si O en una combinación binaria solamente, reduce el punto de fusión de la sílice de 1700'C a unos 7750C, aproximadamente.

Un tercer grupo de óxidos, llamados estabilizadores o correcto­res, tales como el óxido de calcio (Ca O), el óxido de alumi­nio (Al. O.), de magnesio (Mg O), etc., tienen normalmente la misión de corregir ciertos factores negativos, eventualmente pre­sentes en la mezcla.

Una composición bastante representativa de un vidrio común tipo ventana (vidrio sódico o vidrio "A"), que se elabora alre­dedor de los 11000C, está dada por la siguiente fórmula sim­plificada:

SI O Na2 O # K O Ca O, Al O.. etc.

Usos de la fibra de vidrio

Antes de proceder a determinar los distintos usos que se le da a la fibra de vidrio, es preciso señalar sus características más relevantes. Entre ellas podemos destacar que es un excelente aislante térmico, al tiempo que es inerte a diversas sustancias como el caso de los ácidos.

Otros rasgos son su tendencia a la maleabilidad y la resistencia a la tracción razón por la que es empleada en muchos ámbitos, aunque los principales son el industrial y el artístico. En el segundo caso se la emplea para la realización de productos de manualidad o de bricolaje. Sin embargo, también es muy común que se la utilice para la fabricación de piezas del mundo náutico, como las tablas de surf y wind-surf, las lanchas e incluso los veleros.

Se puede utilizar para la realización de los cables de fibra óptica, que se usan en las áreas de telecomunicaciones para la transmisión de señales lumínicas, las cuales son producidas por un láser o por LEDs. Otro de los usos más comunes es el de reforzar el plástico mediante el empleo de la fibra, que tiene como finalidad muchas veces la construcción de tanques. Para esto, lo que hay que hacer son unos laminados de dicho material junto con la resina, mezcla que servirá para el armado del recolector de agua. Asimismo, se necesita un molde para el laminado y la aplicación de capas finas de vidrio lustrado.

Fuentes

• El Vidrio
• El Vidrio y sus usos
• Fibra de vidrio