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Innegra, el nuevo refuerzo en la industria de los materiales compuestos ( y II)

En la segunda parte del artículo del número 415 de Cimbra, se analizarán las ventajas de los usos de Innegra en la construcción. Se trata de un material compuesto, de suma importancia en el ámbito de la Ingeniería Civil, fabricado a partir del polipropileno. Analizamos, a continuación, tanto la elongación, como el coste y las ventajas que presenta. 

Elongación

Uno de los aspectos que adquiere gran importancia en el diseño de los materiales compuestos y en su comportamiento frente a las diferentes solicitaciones es el modo de fractura, dado que este es el que nos determina la forma de rotura que tendrá en caso de que se supere el esfuerzo máximo que es capaz de soportar.

Dicho esto, uno de los parámetros de vital importancia en este aspecto es la elongación. 

En mecánica de materiales, se conoce como elongación a la variación positiva de longitud (aumento), expresada en tanto por ciento con respecto a la longitud original, que surge tras la aplicación de un esfuerzo de tracción antes de producirse su rotura.

Mientras que la elongación del resto de tejidos oscila entre el cuatro y el seis por ciento, la Innegra registra valores en torno al diez por ciento, alrededor del doble que el resto. Esto significa que este tejido tiene una mayor flexibilidad, lo que provoca que la rotura del material compuesto se produzca de una manera más progresiva, influyendo en un reparto de la carga más equitativo entre capas por estrato. 

Es por ese motivo por el cual su uso como tejido de refuerzo está adquiriendo mayor importancia con el paso del tiempo. 

Coste

Otro de los factores prácticamente más importantes y que juega un papel fundamental en el diseño y desarrollo del sector es el coste de los materiales. Esto se debe a que, según sea el prototipo que se pretenda llevar a cabo, conllevará un costo mayor o menor.

Según sea el tipo de tejido (unidireccional o multiaxial) y el tipo de gramaje (peso por metro y superficie) por paño de fibra, el costo de la Innegra variará significativamente, dependiendo de las prestaciones que se soliciten. 

En el caso de la Innegra, su precio ronda los 26 euros/m2 para gramajes finos en torno a los 150 gramos/m2, usados para fabricaciones de componentes de mayor calidad. Su precio se aproxima a los 25 euros/m2 para gramajes gruesos y en torno a los 400 gramos/m2, usados en fabricaciones de gran tamaño y bajas prestaciones.

Dicho esto, comparándola con la aramida, dado que las prestaciones que ésta ofrece son similares a la Innegra, se observa que su costo varía entre los 45-60 euros/m2, alrededor de un 70% mayor. 

Por qué usar la Innegra

En el diseño actual de prototipos o fabricaciones en las que se empleen los materiales compuestos, se requiere con mayor frecuencia tejidos que puedan garantizar, entre otras propiedades, una buena resistencia y tolerancia de impacto y un modo de rotura dúctil. Todo esto, a un coste moderado en la medida de lo posible.

En el caso de Innegra, no solo se garantiza lo citado, sino que además es capaz de resistir la absorción de agua conservando sus propiedades. Es por ello que está adquiriendo un nivel de importancia en este campo, derivando en nuevos desarrollos de tejidos híbridos de alta resistencia con los que hasta hace una década no se contaban. 

A continuación, se citan las propiedades principales de este material compuesto. 

• Peso. Debido a su baja densidad es adecuado para composites ligeros, cuerdas y redes.
• Durabilidad. Es capaz de resistir el desgaste extremo y el desgarre que mejora la vida de la pieza.
• Dureza. Debido a la gran dureza que tiene es difícil que se rompa o resulte dañado.
• Flexibilidad. Tiene un valor muy alto de fatiga a flexión y resistirá un número considerable de ciclos.
• Resistencia a impacto. Es capaz de disipar una gran cantidad de energía, lo que la hace ideal para aplicaciones de este tipo.
• Textura. Posee una buena capacidad de adherencia dado a la rugosidad de la superficie del paño.
• Estabilidad a baja temperatura. No presenta congelación y es extremadamente resistente. No tiene una transición de dúctil a frágil, conservando propiedades incluso a temperaturas de -90 grados.
• Resistencia química. Es resistente a muchos productos químicos, lo que hace que la fibra sea muy adecuada para aplicaciones de filtración exigentes y en las industrias química y alimentaria.
• Hidrofobia. La recuperación de humedad de Innegra es inferior al 0,1%, lo que significa que el material resiste la absorción de agua y la descomposición que puede ocurrir.
• Baja expansión térmica. Presenta pocos cambios en la forma y volumen tras la aplicación de esfuerzos térmicos.
• Combinable. Es capaz de fusionarse fácilmente con cualquier tipo de tejido.
• Baja elongación. En comparación con otras fibras termoplásticas, Innegra tiene un alargamiento relativamente bajo.
• Baja fluencia. Bajo altos niveles de tensión, la Innegra es capaz de resistir la deformación.
• Reciclable. Como olefina química, puede ser reutilizada tras su uso.
• Hidroestabilidad. Innegra no se hidroliza ni en agua ordinaria ni en agua de mar.

Autores: Marta Romay, Ingeniera Técnica de Obras Públicas, y Jorge Hernández, Ingeniero Técnico Industrial. 

Artículo completo de Cimbra, número 415, aquí.