Cuando los ingenieros comparan tejidos resistentes al calor, la fibra suele acaparar la mayor parte de la atención. La fibra de vidrio, la sílice, el basalto, la cerámica y otras fibras de alta temperatura tienen cada una sus propios límites térmicos y propiedades físicas, por lo que el material base es un punto de partida obvio.
Pero la fibra base es solo una parte del rendimiento de un tejido acabado. Los recubrimientos ofrecen a los ingenieros otra forma de adaptar el material a las condiciones a las que estará expuesto una vez instalado, desde la abrasión y la manipulación hasta los contaminantes y los diferentes tipos de exposición al calor. Dos tejidos fabricados con fibras similares pueden comportarse de forma muy diferente una vez instalados alrededor de una manguera, envueltos sobre tuberías de proceso, fabricados en una junta o utilizados como barrera cerca de equipos calientes.
Esto se debe a que el material final puede requerir mucho más que simplemente tolerar la temperatura. Puede necesitar soportar la manipulación repetida, resistir la abrasión contra componentes cercanos, mantener su forma durante la instalación, repeler contaminantes o soportar el calor radiante y las salpicaduras de material fundido.
Los recubrimientos pueden modificar el rendimiento y las características de funcionamiento de un tejido de alta temperatura sin alterar la fibra base ni la estructura textil subyacente. 1
Los recubrimientos se han utilizado durante mucho tiempo para adaptar propiedades como la resistencia a la llama, la estabilidad térmica, la durabilidad y la repelencia al agua, y la investigación actual continúa estudiando cómo las diferentes formulaciones de recubrimientos y los métodos de aplicación influyen en esas propiedades.¹
Dependiendo del recubrimiento y la aplicación, esto puede significar una mayor resistencia a la abrasión, mayor rigidez, mayor flexibilidad, mejor resistencia a los aceites u otros contaminantes, menor deshilachado, diferentes características de sellado o una capa adicional de protección entre el tejido y su entorno.
Davlyn Group aplica una variedad de recubrimientos a sus textiles técnicos, incluyendo elastómero de silicona, vermiculita, PTFE, grafito, saturante acrílico, lámina reflectante, caucho y otros tratamientos personalizados. Cada uno tiene una función diferente, por lo que la selección del recubrimiento comienza por comprender a qué condiciones estará sometido el textil durante su uso.
Una clasificación de temperatura no indica cómo se comportará un tejido.
La temperatura máxima de funcionamiento es un factor importante a la hora de seleccionar materiales de protección térmica, pero no describe todas las condiciones a las que estará sometido el material por la exposición al calor una vez en funcionamiento. Es precisamente en ese entorno operativo más amplio donde un recubrimiento puede marcar una diferencia significativa.
Imagínese una funda protectora colocada en un equipo industrial. Esta funda podría rozar con un soporte cada vez que el equipo vibre. Un instalador podría tener que extenderla varios metros sobre un conjunto de mangueras. Ocasionalmente, el fluido hidráulico o el aceite podrían llegar a la superficie. Además, el material podría retirarse y reemplazarse durante el mantenimiento.
Estas condiciones pueden requerir propiedades que el tejido base por sí solo no proporciona. Un recubrimiento puede aumentar la resistencia a la abrasión, modificar la rigidez o flexibilidad del material, o proteger la superficie contra aceites y otros contaminantes.
Un tejido que soporta bien las condiciones térmicas puede resultar inadecuado si se deshilacha mucho durante la instalación, se desgasta por el contacto repetido, absorbe contaminantes o resulta difícil de manipular en el montaje final.
Davlyn Group tiene en cuenta muchos de estos factores al desarrollar productos textiles personalizados, incluyendo la resistencia térmica, el peso y la densidad, la flexibilidad, la facilidad de uso en taller y en obra, la resistencia a la abrasión, la durabilidad y los requisitos medioambientales.
El recubrimiento pasa a formar parte de la especificación general del material. Puede modificar las propiedades superficiales o de manipulación de un tejido que ya posee la fibra, el tejido, el grosor o la geometría básicos adecuados para la aplicación.
La abrasión puede ser tan importante como el calor.
Los textiles resistentes a altas temperaturas suelen acabar en lugares con mucho contacto físico. Las mangas pueden rozar con mangueras o componentes cercanos. Las cintas se ajustan firmemente alrededor de los componentes. Las juntas se comprimen entre superficies. Las mantas y cortinas pueden doblarse, moverse, almacenarse y volver a utilizarse.
Todo ello genera oportunidades para el desgaste, pero un recubrimiento puede ayudar a proteger la superficie textil de parte de ese desgaste diario.
Los manguitos de fibra de vidrio recubiertos de vermiculita de Davlyn Group son un buen ejemplo. El tratamiento con vermiculita les confiere rigidez y resistencia a la abrasión, además de reducir la probabilidad de que se deshilachen en los extremos. En tramos largos de manguito, esta rigidez adicional también facilita el paso del material sobre una manguera o cable durante la instalación. Davlyn Group también ofrece recubrimientos de vermiculita en manguitos de sílice específicamente para aumentar la resistencia a la abrasión.
Existen innumerables aplicaciones donde la instalación o el movimiento de equipos podrían dañar un tejido que, de otro modo, sería adecuado. Una clasificación térmica muy alta tiene un valor limitado si el material se rompe mecánicamente antes de que la temperatura se convierta en el factor principal.
Los recubrimientos pueden cambiar la forma en que un material se comporta durante la instalación.
La instalación no siempre recibe mucha atención en la ficha técnica de un material, pero puede tener un gran efecto en el resultado final.
Algunos materiales resistentes al calor deben doblarse con precisión alrededor de formas irregulares. Otros necesitan suficiente rigidez para empujar o tirar sobre tramos largos de una manguera. Un material para juntas puede requerir que se mantenga manejable durante el corte y el montaje. Y un tejido protector instalado dentro de equipos con poco espacio podría necesitar tolerar la flexión, el plegado y el contacto con los componentes circundantes.
Los recubrimientos pueden modificar esas características de funcionamiento.
Un saturante puede reducir el deshilachado y aumentar la resistencia a la abrasión. Un recubrimiento elastomérico flexible puede darle a la superficie una textura diferente y proteger las fibras subyacentes. La vermiculita puede aportar rigidez donde un tejido más suelto sería difícil de instalar.
No existe un nivel de rigidez o flexibilidad universalmente deseable. Un recubrimiento que facilita la instalación de un producto podría dificultar el ajuste de otro en curvas cerradas. Por lo tanto, los ingenieros deben considerar la geometría del componente final junto con las propiedades del tejido en teoría.
Esta es una de las razones por las que la selección del recubrimiento funciona mejor como parte de la especificación completa del material, en lugar de como un añadido al final.
Protección contra aceites, fluidos y otros contaminantes.
Los textiles industriales no funcionan en entornos de laboratorio limpios. Las mangueras tienen fugas, los lubricantes se dispersan, se acumula polvo. Los materiales del proceso llegan a los componentes cercanos.
Las labores de mantenimiento también introducen limpiadores, aceites y otras sustancias que no necesariamente formaron parte del proceso térmico principal. Un recubrimiento adecuado puede proporcionar una protección útil para la superficie.
Por ejemplo, la funda ignífuga Silco Sleeve® de Davlyn Group combina un sustrato de fibra de vidrio con un recubrimiento de elastómero de silicona totalmente curado. Además de proteger contra el calor y las llamas, la funda terminada es resistente a fluidos hidráulicos, aceites lubricantes y combustibles. Se utiliza habitualmente alrededor de tuberías, mangueras, cables y alambres en aplicaciones industriales y aeroespaciales.
Silco Tape® utiliza una idea similar, aunque de forma diferente. Su recubrimiento de elastómero de silicona protege la cinta de fibra de vidrio subyacente de salpicaduras de metal fundido, aceites y otros contaminantes, además de contribuir a su rendimiento térmico.
Eso no significa que la silicona sea automáticamente el recubrimiento adecuado siempre que haya fluidos presentes. Aún es necesario considerar los productos químicos exactos, la concentración, la frecuencia de exposición, la temperatura y el proceso de limpieza. Lo más importante es que el entorno circundante es tan importante como la fuente de calor.
El calor radiante y las salpicaduras de material fundido generan exigencias diferentes.
Un tejido que se encuentra cerca de una superficie caliente no siempre se enfrenta al mismo problema que uno expuesto a chispas o metal fundido.
El calor radiante transfiere energía sin contacto directo, lo que significa que las mangueras, los cables, el personal y los equipos pueden necesitar protección incluso cuando no están en contacto con el componente caliente. En otras aplicaciones, la mayor preocupación puede ser el contacto intermitente con chispas, salpicaduras de soldadura o salpicaduras de metal fundido.
Ciertos recubrimientos pueden dotar a los textiles técnicos de propiedades más adecuadas para tipos de exposición específicos.
Las mantas ignífugas de fibra de vidrio con revestimiento de silicona de Davlyn Group, por ejemplo, están diseñadas para proteger contra el calor, las chispas, las llamas y las salpicaduras de material fundido en aplicaciones como cortinas de soldadura, protección de personal y blindaje de equipos. La lámina reflectante es otra opción de revestimiento disponible en nuestra línea textil de alta temperatura y puede especificarse para ciertas construcciones donde el rendimiento de la superficie reflectante sea útil.
Al comparar las opciones de aislamiento y protección térmica industrial, tenga en cuenta que "altas temperaturas" puede describir condiciones de funcionamiento muy diferentes, y el revestimiento debe adaptarse a la forma en que la energía térmica llega realmente al material.
Qué deben tener en cuenta los ingenieros antes de especificar un tejido recubierto.
Una buena especificación de recubrimiento comienza con las condiciones a las que estará sometido el material final. La fibra base determina muchas de las propiedades esenciales del textil, mientras que el recubrimiento puede modificar la forma en que dicho material soporta la abrasión, la instalación, los contaminantes y otras exigencias de la aplicación.
Al evaluar un tejido recubierto, los ingenieros deben tener en cuenta lo siguiente:
- Condiciones térmicas: Temperatura normal de funcionamiento, exposición máxima, duración de la exposición y si el material estará expuesto a calor por conducción, calor radiante, llamas, chispas o salpicaduras de material fundido.
- Demandas físicas: Abrasión, flexión repetida, contacto con equipos cercanos, curvas pronunciadas, tramos de instalación largos y desmontaje durante el mantenimiento.
- Exposición ambiental: Aceites, fluidos hidráulicos, combustibles, humedad, disolventes, productos químicos de proceso, polvo y agentes de limpieza que pudieran entrar en contacto con el material.
- Fabricación e instalación: El corte, la costura, el embalaje, la compresión, la sujeción y otros procesos de manipulación influyen en el funcionamiento del tejido dentro del conjunto final.
- Cambios en el material final: Los recubrimientos pueden afectar al peso, el grosor, la flexibilidad, la manipulación, las características de la superficie y la capacidad de soportar temperaturas, por lo que la estructura recubierta debe evaluarse en su conjunto y no solo el tejido base.
Davlyn Group ofrece una amplia gama de productos textiles técnicos, que incluyen elastómeros de silicona, vermiculita, PTFE, grafito, saturantes acrílicos, láminas reflectantes, caucho y recubrimientos personalizados. Nuestros ingenieros y científicos de materiales pueden ayudarle a seleccionar el material base, el recubrimiento y la construcción adecuados a las condiciones de funcionamiento y los requisitos de rendimiento de su aplicación.
Si está evaluando tejidos resistentes al calor u otros materiales de protección térmica para un nuevo diseño, póngase en contacto con Davlyn Group para hablar sobre su aplicación.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre la fibra de vidrio recubierta de silicona y la recubierta de PTFE?
Ambos materiales utilizan fibra de vidrio como base textil, pero los recubrimientos confieren al producto final propiedades superficiales diferentes. La fibra de vidrio recubierta de silicona se usa comúnmente cuando la flexibilidad, el agarre, la resistencia a la abrasión y la protección contra la humedad o los aceites son importantes. Los recubrimientos de PTFE se suelen elegir por su menor fricción superficial, sus propiedades antiadherentes y su resistencia química. La elección adecuada depende del rango de temperatura, las condiciones de exposición, el movimiento y las características superficiales requeridas por la aplicación.
¿Es impermeable la fibra de vidrio recubierta de silicona?
La fibra de vidrio recubierta de silicona suele ser resistente al agua y la humedad, pero su impermeabilidad depende de la construcción específica. La cobertura del recubrimiento, las juntas, los cierres, las perforaciones y los bordes cortados pueden afectar la resistencia a la humedad del producto final. En aplicaciones donde la exposición al agua es un requisito importante, los ingenieros deben revisar las especificaciones del componente fabricado completo en lugar de asumir que el recubrimiento por sí solo lo hace impermeable.
¿Se puede cortar o coser la tela de fibra de vidrio revestida?
Sí, muchas estructuras de fibra de vidrio revestidas se pueden cortar, coser, doblar o transformar en componentes terminados. Davlyn Group ofrece servicios de corte, costura, doblado y otras técnicas de fabricación a medida. El revestimiento y la estructura textil pueden afectar el deshilachado de los bordes, la flexibilidad, la manipulación y el método de fabricación, por lo que estos requisitos deben tenerse en cuenta al diseñar la pieza final.
Fuentes
