Fibra de aramida

Propiedades de tracción: en la dirección de 45 °, la resistencia a la tracción de los compuestos de aramida/fibra de deformación con deformación aumenta en aproximadamente un 12%, mientras que la resistencia a la flexión aumenta en aproximadamente un 21%.

Rendimiento de impacto de baja velocidad: la carga de impacto máxima de los compuestos de aramida/fibra de urdimbre que aumenta el 45%.

Propiedades de flexión: en la dirección de 45 °, la resistencia a la flexión de los compuestos de guarida de aramida/fibra de vidrio se mejora en aproximadamente un 26%, y el módulo de flexión se mejora en aproximadamente un 21%.

Pueden incorporar hilos de refuerzo no crecedores y estacados paralelos en varios ángulos, proporcionando excelentes efectos de refuerzo.
Existe un mínimo de enmascaramiento entre los paquetes de fibra, lo que promueve la unión estrecha entre las fibras.
Combinado con procesos de formación de líquidos (como RTM, RFI), facilitan la producción de compuestos y reducen los costos de fabricación.
La costura entre capas mejora la tolerancia al daño y la dureza fuera del plano de los compuestos.
Los hilos unen los paquetes de fibra de refuerzo, mejorando el rendimiento entre capas de la tela de parto, lo que resulta en una excelente drapabilidad y preformabilidad.

Las fibras de aramida necesitan modificación de la superficie principalmente porque su superficie es relativamente lisa y contiene pocos grupos polares, lo que resulta en una mala adhesión interfacial con los materiales de la matriz (como el caucho o el plástico). Esta mala adhesión limita la efectividad de las fibras de aramidas en los compuestos de refuerzo. La modificación de la superficie aumenta la rugosidad y el número de grupos polares en la superficie de la fibra de aramida, mejorando así la adhesión interfacial con el material de la matriz y mejorando el rendimiento general del material compuesto.

La fibra Kevlar y la fibra de aramida están estrechamente relacionadas pero no exactamente lo mismo. KevLar es una marca específica de fibra de aramid desarrollada por DuPont, conocida por su excepcional resistencia y resistencia al calor, comúnmente utilizada en aplicaciones como chalecos con balas y equipo de carreras. La fibra de aramid es una categoría general de fibras sintéticas que también exhiben alta resistencia al calor y resistencia a la tracción. Si bien todo Kevlar es aramid, no todas las fibras de aramida son Kevlar, lo que significa que Kevlar es un tipo específico dentro de la categoría más amplia de fibras de aramida.

El procesamiento de los refuerzos de fibra de aramida presenta ciertos desafíos, incluida su sensibilidad inherente a la humedad, lo que puede afectar la unión con matrices de resina. Además, las fibras de aramida pueden ser difíciles de cortar y dar forma debido a su alta resistencia, lo que requiere herramientas especializadas. Lograr una calidad y rendimiento consistentes en el producto final también exige un control cuidadoso de las condiciones de procesamiento, como la temperatura y la presión durante el curado. Los fabricantes a menudo necesitan implementar técnicas específicas, como pretratamientos o modificaciones de superficie, para mejorar la adhesión y optimizar el rendimiento en aplicaciones compuestas.

La orientación de las fibras de aramida juega un papel crucial en la determinación del rendimiento mecánico de los compuestos reforzados. Cuando las fibras están alineadas en la dirección de la carga aplicada, el compuesto exhibe una resistencia y rigidez de tracción significativamente mejoradas en esa dirección. Por el contrario, las arreglos de fibra aleatorios o de orientación cruzada pueden mejorar la resistencia al impacto y la resistencia multidireccional, pero pueden reducir el rendimiento general de la tracción. Los ingenieros a menudo optimizan la orientación de la fibra durante la fase de diseño para lograr el equilibrio deseado de resistencia, flexibilidad y absorción de energía específica para la aplicación prevista.

El material para-aramid, como Kevlar, es conocido por su resistencia y rigidez superiores en comparación con las fibras meta-aramid, que son más flexibles y resistentes al calor, pero no tan fuertes. Esto hace que la para-aramid sea ideal para aplicaciones de alto rendimiento donde tanto la fuerza como la durabilidad son críticos.