5.2. Classificació en funció de la geometria del reforç

Atenent aquest criteri de classificació, es distingeix entre compostos amb reforços discontinus o amb reforç continu (figura 38):

• Materials amb reforçats amb partícules (reforç discontinu).

• Materials compostos reforçats amb fibres curtes (reforç discontinu) o llargues (reforç continu). Aquests darrers poden contenir les fibres col·locades unidireccionalment, bidireccionalment o bé multidireccionalment (figura 39).

• Materials compostos estructurals (sandwich), amb làmines o amb estructures de bresca.

fig 38

Figura 38. Diferències entre materials compostos reforçats amb partícules (a), fibra curta (b) o fibra llarga-contínua (c). Font: el·laboració pròpia.

a) b)

Figura 39. Distribució de reforç de fibres bidireccional (a) o multidireccional (b). Font: pecolit.com, rehmanfiberglass.com

En el cas de reforços de fibres, l’orientació d’aquestes és molt important, ja que d’ella depèn, en gran manera l’eficiència del conjunt, i les fibres més utilitzades són:

• Fibra de carboni: els materials compostos formats per resines plàstiques com epoxi, reforçades amb fibres de carboni, es caracteritzen per la seva lleugeresa, gran resistència i consistència. Tenen un ús elevat en la indústria aeroespacial, però no a la de l’automòbil degut el seu gran cost econòmic (figura 40).

• Fibres d’aramida: també anomenades Kevlar, proporcionen materials compostos de baixa densitat, elevada resistència i elevat mòdul d’elasticitat, molt adient per a automoció i aeronàutica (figura 41)

• Fibra de vidre, àmpliament utilitzada com a reforç de matrius plàstiques per a elements estructurals y productes d’emmotllament. Les seves característiques més destacades són una bona relació resistència/pes, bona resistència a la termperatura, a la humitat i a la corrosió, alhora que econòmica (figura 42)

fig 40a fig 40b

Figura 40. Fibres de carboni. Figura 41. Fibres d’aramida.

Font: rehmanfiberglass.com Font: fibermaxcomposites.com

fig 40c

Figura 42. Fibra de vidre. Font: ravjanifabrics.com

El darrer gran grup de materials compostos, atenent la morfologia del reforç, és el dels compostos estructurals tipus sandwich, que consisteixen en dues làmines exteriors (pell) de material relativament dur i resistent (generalment de naturalesa polimèrica o metàl·lica), separades per un nucli més lleuger, sigui per la densitat del material o per la estructura (foam, escumes, bresca). Aquests materials s’utilitzen amb freqüència a la construcció i a la indústria aeronàutica.

fig 43a fig 43b

a) b)

Figura 43. a) Nucli de bresca d’aramida. b) Estructura d’un material compost tipus sandwich amb nucli de bresca. Font: plascore.com, en.wikipedia.org

Els compostos sandwich poden elaborar-se també a partir de capes intermèdies reforçades amb fibres, tot alternant l’orientació de les fibres:

fig 44

Figura 44. Estructura d’un material compost tipus sandwich amb nucli de capes alternades. Font: el·laboració pròpia.

5 5