Vetroresina

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Un'immagine stereoscopica prodotta dal SEM mostra la struttura della vetroresina

La vetroresina o VTR è un tipo di plastica rinforzata con vetro, in forma di tessuti o TNT (tessuto non tessuto, feltro a fibre orientate casualmente) impregnate con resine termoindurenti, in genere liquide e a base di poliestere, vinilestere o epossidica, che induriscono dopo la lavorazione per intervento di catalizzatori e acceleranti.

È nota anche come plastica rinforzata con vetro o GRP (dall'inglese glass-reinforced plastic), plastica rinforzata con fibre di vetro o GFRP (dall'inglese glass fiber-reinforced plastic), GFK (dal tedesco Glasfaserverstärkter Kunststoff) o come fibra di vetro o fiberglass dal nome del materiale che le costituisce, insieme alla matrice plastica.

Principali metodi di produzione[modifica | modifica sorgente]

Finitura di un componente in vetroresina

I principali metodi di produzione della vetroresina sono:

  • HLU (Hand Lay-Up): deposizione manuale su stampi aperti;[1]
  • RTM (Resin Transfer Moulding): deposizione manuale su stampi chiusi;[2]
  • RTM light: deposizione manuale su stampi chiusi;[3]
  • Infusione: stampo + sacco sottovuoto;
  • Pultrusione: lavorazione continua;[4]
  • Filament winding: avvolgimento di filo continuo.

Hand Lay-Up[modifica | modifica sorgente]

Le resine, adeguatamente additivate con catalizzatori e acceleranti, che ne determinano la polimerizzazione anche a temperatura ambiente, vengono spalmate con l'ausilio di pennelli e rulli di pelo sui tessuti di vetro, appoggiati su stampi aperti, impregnandoli.

La solidificazione delle resine (matrici) ingloba le fibre di vetro (rinforzi) dando luogo alla vetroresina.

Realizzando il processo di spalmatura su una forma (stampo) se ne copia il disegno; si possono in questo modo realizzare manufatti di varie dimensioni, spessori, robustezza (più strati di rinforzo), solidità, peso, colore (pigmentando le resine).

È possibile produrre compositi avanzati, con maggiore resistenza meccanica, utilizzando fibra di carbonio o kevlar o tessuti ibridi (per esempio costruiti con kevlar o carbonio in trama e vetro in ordito), che uniscono i pregi dei differenti rinforzi.

Resin Transfer Moulding[modifica | modifica sorgente]

In questo processo, le fibre di vetro vengono depositate a secco sullo stampo aperto, si chiude lo stampo con un controstampo, bloccandolo con chiusure meccaniche (viti e morsetti a leva) o idrauliche (pistoni e presse), in ultimo vi si inietta la quantità necessaria di resina catalizzata, per mezzo di pompe pneumatiche.

Gli stampi devono essere molto robusti per contrastare la pressione interna durante l'avanzamento della resina.

RTM light[modifica | modifica sorgente]

Metodo simile al precedente, ma la chiusura fra stampo e controstampo è ottenuta creando il vuoto d'aria all'interno, iniettando la resina dal perimetro esterno della forma ed estraendo l'aria dal centro dello stampo.

In questo modo, sfruttando la pressione atmosferica, sono sufficienti stampo e controstampo molto leggeri.

Infusione[modifica | modifica sorgente]

Metodo che si sta affermando negli ultimi anni, che consente la realizzazione di manufatti molto grandi e di ottime caratteristiche, con alta percentuale di contenuto in vetro nel composito (50÷60%)
Consiste nella deposizione a secco su stampo aperto delle fibre di vetro come in precedenza, dopo l'inserimento di appositi strati separatori e tubi di distribuzione, si chiude il tutto sotto un film di cellophane o siliconico e mediante applicazione del vuoto centrale, da un contenitore posto all'esterno, si risucchia la resina catalizzata.

Pultrusione[modifica | modifica sorgente]

Utilizzata per la produzione di profilati in composito ad alto contenuto di rinforzo, la fibra di vetro impregnata passa attraverso una matrice riscaldata, con sagoma del profilo. È una lavorazione che ha qualche attinenza con le lavorazioni di trafilatura ed estrusione dei metalli.

Filament winding[modifica | modifica sorgente]

Processo per la produzione di tubi e serbatoi cilindrici, consiste nell'avvolgimento di un cilindro rotante, generalmente metallico, che funge da stampo e verrà poi sfilato, di filo continuo (Roving) impregnato con resina catalizzata.

Con un numero stabilito di passaggi incrociati, si otterrà lo spessore e la resistenza desiderati.

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Vetronite.

A partire dagli anni cinquanta la vetroresina è stata utilizzata per la costruzione di oggetti esposti agli agenti atmosferici, in particolare: automobili e imbarcazioni, piscine, serbatoi, lucernari, box telefonici. Per le eccellenti doti di leggerezza, solidità, resistenza alla fatica la vetroresina viene anche usata nel settore aeronautico, nella costruzione delle pale eoliche, nella produzione di attrezzi sportivi. Per la sua resistenza alla corrosione in ambienti basici come l'acqua marina la vetroresina viene utilizzata per produrre tubazioni, vasche, silos, grigliati.

Piuttosto diffusa l'applicazione nel settore edile, soprattutto in seguito alla verificata insorgenza di tumori dovuta alla respirazione delle fibre di amianto presenti nei manufatti in cemento-amianto, un materiale precedentemente molto utilizzato per le coperture industriali e civili.

In campo industriale, la vetroresina è anche impiegata per la realizzazione di serbatoi atmosferici per liquidi.

Grazie a un'altra proprietà, quale la scarsa conducibilità elettrica, è spesso usata per la costruzione di coperture di apparecchiature elettrotecniche.

È usata, oltre che per i veicoli da competizione, che richiedono leggerezza, anche per creare componenti aggiuntivi prettamente estetici di carrozzerie o di carene. Inoltre è usata nell' industria spaziale data la proprietà di resistere alla decompressione esplosiva.

In ambito medico la vetroresina viene utilizzata per produrre speciali protezioni e fasciature, che, proprio come il gesso, permettono la guarigione di slogamenti e contusioni (processo chiamato volgarmente dai medici "bagno in vetroresina").

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Hand lay-up
  2. ^ Resin transfer moulding
  3. ^ Iniezione leggera
  4. ^ lavorazione continua

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

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