Pues eso, para cuando las bicis con cuadro de PRFV? Serían muy ligeras y resistentes, una buena alternativa al carbono
algo de info que encontre porai: Los plásticos reforzados con fibra de vidrio, también conocidos como PRFV o FRP por sus siglas en inglés, Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), RTRP (Reinforced Thermosetting Resin Plastic), RTP (Reinforced Thermoset Plastic) . El material de PRFV se utiliza por su alta resistencia mecánica, su poco peso, sus propiedades de resistencia a la corrosión y a la temperatura, su aislamiento térmico, su superficie interna lisa, su facilidad para crear formas complejas, su facilidad de reparación y su rentabilidad. mi opinion: no creo que esta tecnologia sea nueva,supongo que si el carbono esta ganando la batalla al PRFV es porque pese a ser mas caro ofrece mejores prestaciones.
Yo supongo también. A lo mejor es que el carbono es mas barato, a lo mejor es mas resistente. El caso es que podría ser una opción y no lo es. A ver si algún entendido nos ofrece diferencias
A priori, la fibra de vidrio es menos resistente y más pesada, por lo que quizá para hacer un cuadro con las mismas características que uno de carbono pesaría 2,5 kg (por decir algo) y ahí ya te sales más a cuenta usar aluminio o incluso acero.
De ese material, fibra de vidrio y plástico, que supongo que existirán muchas proporciones y/o compuestos diferentes, son también las palas de gama media-baja y algunos kayaks. Aparte del mtb también remo y te puedo decir que una pala de ese compuesto pesa sobre 1200gr y una de carbono anda sobre los 950gr. Asique no compite en cuanto a ligereza. Y las fibras de vidrio son muy débiles comparadas con las de carbono. ¿En qué te basas para decir eso? Porque es totalmente incorrecto. El límite elástico del aluminio 6061 templado es de 241MPa, y en su forma más resitente, que se usa para cuadros de bicicletas. Las fibras de carbono no tienen limite elastico pues su comportameinto frente a los esfuerzos es lineal mientras que en los metales aparece una zona de feormación plástica, que al cesar el esfurezo no se recupera(dicho mal y pronto, el enlace covalente es mas resistente frente al metálico) por lo que para realizar una comparacion hay que medir el módulo elastico, que para el aluminio, independietemente de tratamientos térmicos, es de 69 GPa. La resistencia de la fibra de carbono, depende de la calidad del fabricante y del proceso de fabricacion usado, no está tan regulada como los metales, aún así el módulo elástico de la fibra de carbono varía entre 120-580 GPa Frente al acero o aluminio, estos materiales compuestos presentan la ventaja de que presentan poca o ninguna deformacion plástica, es decir, tienen deformación elástica, y luego se rompen, cuando un acero o aluminio tiene deformacion elástica, plástica, limite de fluencia y rotura. Como ventaja es que una deformacion plastica en un acero se pede arreglar más facilmente que una fisura o rotura en un material compuesto. En cuanto a resistencia (módulo de young) la fibra de carbono es el materíal compuesto más resistente que tenemos con mucha diferencia. La fibra de vidrio convencional es 3 veces menos resistente que el acero, y la fibra de carbono es(depende del fabricante y proceso de faabricación) incluso más del doble de resistente que el acero (aproximadamente, acero convencional 210 Gpa, fibra de carbonoentre120-580Gpa), teniendo la fibra de carbono casi 4,5 menos densidad que el acero, que es un hecho increíble. (La densidad del acero es de 7,850 gr/cm3 y la densidad de la fibra de carbono es 1,750 gr/cm3) Para fabricar un cuadro por ejemplo, no sólo interesa un materíal muy resitente porque, al igual que el diamante es el mas duro, es frágil, y un material muy resistente a la traccion por ejemplo, soportará otros esfuerzos mejor o peor. Los metales son isotropicos, da igual en que direccion sufran un esfuerzo, van a reaccionar igual, pero los materiales compuestos son anisotrópicos. Podemos tener fibras con una enorme resistencia a la traccion en el eje X pero mala en el Y. Las fibras de carbono se obtienen de polimeros y substancias ricas en carbono, hay varios procesos y la calidad final depende del usado. Aquí lo explican bastante bien. Para fabricar un material compuestro se añaden fibras a una matriz de resina, que puede ser plastica, epoxi, de poliéster... Y se obtendrán mejores o peores resultados segun el proceso de fabricación.
En pesca las cañas de fibra de vidrio dejaron de utilizarse salvo algún modelo específico (cañas de corindón para lance de ballesta) porque eran mucho más pesadas que los modelos de carbono. Hay un resurgimiento de las cañas de mosca de fibra de vidrio más basado en un gusto por lo "vintage" que en una necesidad de prestaciones del material
Has explicado bastante bien la diferencia entre los materiales, sobre todo con datos numéricos para comparar). Sin embargo deberías aclarar algo sobre los valores de los composites (fibra de vidrio y de carbono). ¿Sus valores de resistencia cómo los tomas? Es decir, ¿te estás referendo sólo al vidrio o al carbono o a algún tipo de material compuesto específico? Lo digo porque dependiendo de la resina (u otro material en el que vaya la fibra que uses) la resistencia puede variar mucho. Un saludo.
de alguna manera evolucionara. quizas trenzados,posicionamiento de las fibras para otorgar cualidades,yo que se... pero creo que tenemos carbono para muchos años en las bicis.
Los datos son del Callister, que así se conoce el libro de introduccion a la ciencia e ingeniería de los materiales, y también de google. Cuando hablamos de materiales compuestos, la resistencia la aportan unas fibras, y la matriz que suele ser una resina o plástico, permite repartir los esfuerzos entre las fibras. Cuando se habla de fibra de carbono es un poco ambiguo porque es común referirse así a los materiales hechos de ese comuesto, y no sólo a la fibra. En www.matweb.com tienes información sobre todos los materiales, y en el caso del carbono, la mayoría de entradas son de fibras, no el compuesto. Como tu bien dices, dependiendo de la resina usada, del proceso de fabricación y otros factores, la resistencia puede variar, por eso puse que la resistencia de la fibra de carbono, material compuesto, varía entre 120-580GPa. Pues me alegro mucho, pero creo que no respondí del todo bien al compañero du212 El hecho de que las fibras de carbono sean más resistentes en menor peso y volumen, radica en el tipo de enlace y tipo de átomo. El carbono es un no metal que se enlaza mediante enlaces covalentes, en los cuales un átomo de carbono comparte electrones con sus átomos vecinos para conseguir una configuración electrónica estable. Los átomos de carbono, son muy ligeros, concretamente el 6º más ligero. los átomos tienen 6 protones y 6 neutronesen el núcleo (pueden tener 8 neutrones, y estaremos ante el isótopo Carbono-14) y como son neutros pues 6 electrones. En el primer obital de menor energía caben dos electrones. Nos lo podemos imaginar como unas órbitas alrededor de el átomo aqune en realidad son zonas de probabilidad de encontrar al electron, descritar por la ecuación de Schrödinger, el dueño del famoso gato. En el segundo orbital caben 8 electrones, y así un átomo es completamente estable. Por eso el Neón, el elemento que tiene 10 protones y 10 electrones, es un gas noble e inerte que no reacciona con nada, pues ya es estable por si solo. Para conseguir esta estabilidad electrónica, hay elementos que "ceden" sus electrones a otros, y dependiendo de la afinidad electrónica del átomo, tendrán tendencia a dar electrones o a aceptarlos. Por ejemplo los metales alcalinos, que tienen en su última "orbita" de electrones un electron solo, tienen mucha tendencia a perder ese electron y quedarse estables como ión positivo (pierden una carga -1). Y los elementos halógenos, los que tan sólo necesitan hacerse con un electrón para ser estables como ión negativo (ganan una carga -1). Como ejemplo, la sal común, el cloruro de sodio, es un enñace iónico entre un átomo de sodio que le cede un electrón a uno de cloro, y los átomos se mantienen unidos por la fuerza electromagnética, puedes echarle un vistazo a la ley de Coulomb. Pero el Carbono resulta que en su segunda órbita, en la que le caben 8 electrones, tiene 4, asique le daría igual darlos que recibirlos, y entonces los comparte. Es como si tienes 2 átomos de Hidrógeno, y que para tener su primer orbital de 2 electrones completo y ser estables, comparten cada uno con el otro su electrón. Entonces esos átomos estarán compartiendo pares electronicos que formarán un orbital molecular, en lugar del atómico que tendrían sin estan enlazados. Es el tipo de enlace más resistente, pues es el que mayor energía requiere para ser separado. El carbono podría realizar un enlace covalente cuádruple, pero es más común el enlace covalente simple, uniendose a 4 átomos de carbono en forma de tetraedro, para formar diamante, o con 2 enlace covalentes simples y uno doble, teniendo 3 átomos alrededor y formando redes hexagonales planas, como es el grafito. Para fabricar las fibras de carbono se utilizan procesos diferentes, y no sé cual es el diagrama de lewis de una fibra estándar, y si contiene impurezas cmo átomos de oxígeno o hidrógeno, o si es directamente, ago del estilo =C=C=C=C=C=C= (cada linea representa un enlace covalente) Entonces tenemos un material que es muy ligero, su radio atómico es pequeño (6 protones y 6 neutrones) y además se enlaza consigo mismo con los enlaces más fuertes que hay. Por otra parte los metales tienen además del primer y segundo nivel electrónico otros más, debido a que los núcleos son cada vez mayores y para que el átomo sea neutro, si tiene más protones necesita más neutrones. Los orbitales de mayor energía son más inestables, y es más facil que pierdan esos electrones que están mas lejos del núcleo, tambien llamados electrones de valencia. Como en el núcleo hay muchos protones, (són átomos gordotes ya) no es posible compartir todos los electrones, porque los núcleos tan grandes atraen muy fuerte a los electrones, y por ello sólo comparten los de valencia. Los electrones de valencia forman una nube electrónica que se desplaza alrededor de los nucleos metálicos, por eso los metales son buenos conductores de la electricidad. Este enlace también es fuerte, pero no tanto como el covalente. Este enlace explica muchas características de los metales, como la maleabilidad, o plasticidad, pues unos nucleos metálicos agrupados pueden, frente a un esfuerzo externo, desplazarse unos con respecto a otros pero seguir unidos, de modo que se deforma el material sin romper sus enlaces. Debido al caracter de los átomos, la fibra de carbono es muy ligera y resistente, y al mezclarla con resinas específicas, las fibras pueden repartirse los esfuerzos y transmitirlos de unas a otras, obteniendo un material ligero y resistente.
me quedo con el dato de que los electrones se van a Valencia. pd: empece a leerlo pero me salto el termostato de la comprension,esto me sobrepasa.
Conozco el Callister... Por encima, eso sí. Gracias por aclarar lo que te pregunté. Como tú bien dices, la resistencia depende del tipo de tejido de la fibra, de la matriz, de la dirección de las fibras... Y de ahí que se diga que un carbono "malo" es superado por un aluminio "bueno". Por otra parte, te lanzo una pregunta. Opino que la poca resistencia de los materiales fabricados con fibra de vidrio se deben, en parte, a que dicha fibra está presente en forma de "virutas" de dirección aleatoria (sé que ésta disposición tenía un nombre concreto, pero no lo recuerdo). Si la fibra fuese continua y orientada a voluntad, ¿no sería más resistente? Supongo que ya se le ha ocurrido a alguien y el proceso de fabricación lo impide, o resultaría un material con peores propiedades pot la fragilidad del vidrio... ¿Qué opinas tú?
Arriba dejé claro que el mejor aluminio tiene un modulo de youg de 69 gigapascales, y que el carbono malo tiene como el doble de eso, pero si, puedes tener razón, porque el fabricante pede tener buena materia prima y luego cagarla con el diseño, o con imperfecciones, aire, etc Para fabricar fibra de vidrio, se funde vidrio dentro de un cubo con agujeritos muy finos y se deja que se cuele, y a medida que va cayendo se enfria y salen hilillos. Es un proceso sencillo y barato, pero está hecho de SiO2 por ello es menos resistente. La colocación de las fibras, puede ser en forma de tejido, puede ser lineal, pueden superponerse capas en un y otro sentido para mejorar la resistencia de la pieza final.. etc. También se utiliza una especie de pasta hecha con fibras de vidrio trituradas, pero suele ser para reparar grietas en cascos de barcos o rellenar huecos, no para algo estructural. Las fibras de vidrio no es como el vidrio normal, son como un cabello, flexibles, por eso que la fragilidad del vidrio no tiene mucho que ver, es simplemente que los enlaces entre las moléculas de SiO2 no son tan fuertes como los del C.
¿Buena alternativa? Precisamente se dejaron de usar por los problemas de fisuras que generaban allá por los 90, lo cual dio paso al magnífico carbono.
