Fibra de vidro
A fibra de vidro é um material composto por filamentos finos de vidro, essa fibra reforçada tem se destacado pela sua resistência, durabilidade e capacidade de adaptação a diferentes aplicações, pois trata-se de um material notável que oferece uma combinação única de propriedades mecânicas, resistência ao fogo e versatilidade. Além disso, ela pode ser moldada em uma infinidade de formas e tamanhos, permitindo a fabricação de componentes estruturais complexos e de alta precisão.
Desde o seu desenvolvimento, na década de 1930, a fibra de vidro tem evoluído significativamente, tornando-se um dos materiais mais utilizados em setores como construção civil, automotivo, aeroespacial e naval. Uma vez que apresenta uma alta relação resistência-peso, ou seja, é extremamente forte em relação ao seu peso, isso a torna ideal para aplicações em que a leveza é essencial. Sem contar que pode ser combinada com resinas, como a resina epóxi, para formar compósitos avançados, oferecendo propriedades mecânicas ainda mais aprimoradas.
Leia também: Fibra óptica — um filamento transparente e flexível utilizado como meio de propagação da luz
Resumo sobre fibra de vidro
- A fibra de vidro é um material composto feito de filamentos finos de vidro.
- É um material flexível, resistente e versátil.
- Inicialmente, foi usada como isolante térmico e elétrico.
- Durante a Segunda Guerra Mundial, encontrou aplicação na indústria aeroespacial.
- A indústria automotiva adotou a fibra de vidro para carrocerias e peças estruturais.
- É amplamente utilizada na construção civil, indústria náutica, energia renovável, em esportes e móveis.
- Possui características vantajosas, como alta resistência, leveza, resistência à corrosão e isolamento térmico e elétrico.
- Algumas de suas desvantagens são a fragilidade e o preço elevado em comparação a outros materiais.
- Foi desenvolvida nos anos 1930 pela Owens-Corning como uma alternativa à seda de vidro.
O que é a fibra de vidro?
É um material composto feito de filamentos de vidro extremamente finos e flexíveis. Esses filamentos são agrupados em fios ou tecidos, que podem ser usados para reforçar os polímeros, como plásticos ou resinas, proporcionando-lhes maior resistência e rigidez.
A composição química da fibra de vidro consiste principalmente em sílica (dióxido de silício, SiO2), o componente principal do vidro. No entanto, as fibras de vidro também podem conter outros elementos em menor quantidade, dependendo do tipo específico de fibra de vidro e do processo de fabricação. Esses elementos podem incluir óxidos de alumínio (Al2O3), óxidos de boro (B2O3), óxidos de cálcio (CaO), óxidos de magnésio (MgO) e óxidos de sódio (Na2O).
Características da fibra de vidro
- Alta resistência mecânica: a fibra de vidro tem excelente resistência à tração, flexão e impacto, sendo um material muito resistente.
- Leveza: apesar de sua resistência mecânica, ela é relativamente leve, o que a torna uma escolha ideal em aplicações nas quais o peso é um fator importante.
- Resistência à corrosão: é resistente à maioria dos produtos químicos, incluindo ácidos e bases, o que a torna adequada para uso em ambientes corrosivos.
- Isolamento térmico e elétrico: ela possui boas propriedades isolantes térmicas e elétricas, tornando-a útil em aplicações nas quais essas características são necessárias.
- Transparência: pode ser transparente, permitindo a passagem de luz em certos contextos.
Aplicações da fibra de vidro
- Indústria automotiva: a fibra de vidro é amplamente utilizada na fabricação de carrocerias, peças estruturais, painéis e componentes para automóveis e veículos recreativos.
- Indústria da construção civil: é utilizada em isolamentos, revestimentos, painéis, tubulações, telhas, piscinas, entre outros.
- Indústria aeroespacial: empregada na fabricação de aeronaves, incluindo asas, carenagens, fuselagem e componentes estruturais.
- Indústria náutica: utilizada na construção de embarcações, barcos de recreio, iates e componentes marítimos.
- Indústria esportiva: está presente em equipamentos esportivos, como pranchas de surfe, varas de pesca, raquetes de tênis, capacetes e coletes de proteção.
- Indústria de energia: usada em turbinas eólicas, pás de hélices, painéis solares e isolamentos térmicos para equipamentos de energia.
- Indústria de móveis: empregada na fabricação de móveis, especialmente em peças que requerem resistência e durabilidade.
Veja também: Qual é a classificação dos vidros?
Obtenção da fibra de vidro
A fibra de vidro é obtida por um processo chamado de extrusão. O vidro é fundido a altas temperaturas, transformando-se em um líquido viscoso. Esse líquido é então passado por uma série de fios finos, chamados de filamentos, que são esticados e resfriados rapidamente. Os filamentos resfriados são agrupados em fios ou tecidos, formando a fibra de vidro.
Vantagens da fibra de vidro
As principais vantagens da fibra de vidro são:
- alta resistência mecânica e rigidez;
- leveza;
- resistência à corrosão;
- isolamento térmico e elétrico;
- versatilidade em termos de aplicações.
Desvantagens da fibra de vidro
As principais desvantagens da fibra de vidro são as seguintes:
- fragilidade em comparação a outros materiais, como o aço;
- baixa resistência à compressão;
- possibilidade de absorção de umidade, o que pode afetar suas propriedades mecânicas;
- preço mais elevado em comparação a materiais como o plástico.
Precauções com a fibra de vidro
Algumas das precauções que devem ser tomadas com relação à fibra de vidro são as seguintes:
- Usar equipamentos de proteção individual ao manusear fibra de vidro, como luvas, óculos de proteção e máscara, para evitar irritações na pele, nos olhos e nas vias respiratórias.
- Evitar a inalação de poeira de fibra de vidro, pois pode causar irritação pulmonar.
- Armazenar e descartar adequadamente resíduos de fibra de vidro, seguindo as diretrizes de segurança e ambientais.
História da fibra de vidro
A fibra de vidro como a conhecemos hoje foi desenvolvida pela primeira vez nos anos 1930 por pesquisadores da empresa Owens-Corning nos Estados Unidos. Inicialmente, era utilizada como isolante térmico e elétrico, substituindo a seda de vidro e outros materiais tradicionais.
A partir dos anos 1940, durante a Segunda Guerra Mundial, seu uso se expandiu para outras áreas, como a indústria aeroespacial e automotiva, que passou a adotar a fibra de vidro para a produção de carrocerias e peças estruturais, devido a sua alta resistência e seu baixo peso. Essa aplicação ajudou a impulsionar a popularidade da fibra de vidro em outras indústrias também.
Desde então, a fibra de vidro tem sido utilizada em uma ampla variedade de aplicações industriais, incluindo construção civil, indústria náutica, energia renovável, esportes, móveis e muito mais. A constante evolução da tecnologia de fabricação permitiu o desenvolvimento de diferentes tipos de fibra de vidro, com características específicas para atender às demandas de cada setor.
Créditos de imagem
[1] Torr68 / Wikimedia Commons (reprodução)
Fontes
JONES, F. R.; HUFF, N. T. The structure and properties of glass fibers. In: Handbook of Properties of Textile and Technical Fibres. [s.l.]: Elsevier, 2018, p. 757-803.
LI, H.; RICHARDS, C.; WATSON, J. High-performance glass fiber development for composite applications. International Journal of Applied Glass Science, v. 5, n. 1, p. 65-81, 2014.
RAJAK, D. K. et al. Fiber-reinforced polymer composites: Manufacturing, properties, and applications. Polymers, v. 11, n. 10, 2019.
SATHISHKUMAR, T. P.; SATHEESHKUMAR, S.; NAVEEN, J. Glass fiber-reinforced polymer composites - A review. Journal of Reinforced Plastics and Composites, v. 33, n. 13, p. 1258-1275, 2014.
WILLIAMS, J. G. Oil industry experiences with fiberglass components. Proceedings of the Annual Offshore Technology Conference, v. 1987, p. 21-220, 1987.