Vantaggi dei prodotti in PRFV

Le materie plastiche rinforzate con fibre di vetro combinano molti vantaggi dei materiali convenzionali come plastica, acciaio, legno e alluminio. Ciò si traduce in ulteriori proprietà positive del materiale e in una maggiore efficienza a costi inferiori.

Di seguito forniamo una panoramica dettagliata dei principali e maggiori vantaggi dei prodotti in PRFV.

Fatti e applicazioni:

La plastica rinforzata con fibre di vetro (PRFV) ha proprietà antimagnetiche a causa dei materiali inclusi, come fibre di vetro e resine. A differenza dei materiali metallici che influenzano i campi magnetici, la PRFV non è magnetizzabile. La PRFV è quindi ideale per le applicazioni in cui è necessario evitare le interferenze magnetiche, ad esempio nell'industria elettronica. Inoltre, le proprietà antimagnetiche della PRFV ne consentono l'impiego in ambienti con apparecchiature elettromagneticamente sensibili senza comprometterne le prestazioni o la precisione.

  • Nessuna influenza elettromagnetica: La PRFV non interferisce con i campi magnetici ed è quindi ideale per l'impiego in prossimità di dispositivi sensibili nell'industria elettronica.
  • Impiego in radiografia e risonanza magnetica: La PRFV è spesso utilizzata nelle strutture mediche, in particolare in prossimità di tomografi a raggi X a risonanza magnetica, in quanto non interferisce con i campi magnetici.

L'eccellente resistenza alla corrosione rende la PRFV una scelta preferita per le applicazioni in ambienti aggressivi. A differenza dei materiali convenzionali come l'acciaio o l'alluminio, la PRFV non è suscettibile alla corrosione, anche in caso di esposizione prolungata a umidità, sostanze chimiche o acqua salata. Inoltre, l'uso di PRFV evita il rischio di corrosione galvanica. Queste caratteristiche rendono la PRFV ideale per l'impiego in ambienti marini, impianti chimici, impianti di trattamento delle acque reflue e altre aree in cui i materiali convenzionali si corroderebbero rapidamente.

  • Corrosione: Resistente all'umidità e all'acqua, mentre alcuni metalli, in particolare l'acciaio non trattato, iniziano ad arrugginire rapidamente in caso di umidità.
  • Efficienza economica: La plastica rinforzata con fibra di vetro è un'alternativa più economica rispetto all'acciaio inossidabile.
  • Durata utile: La PRFV può raggiungere una lunga durata in ambienti corrosivi senza compromettere in modo significativo il materiale.
  • Resistenza all'acqua salata: La PRFV non mostra segni di corrosione o decomposizione anche dopo un contatto prolungato con l'acqua salata ed è quindi ideale per le applicazioni marine.
  • Costi di manutenzione: A causa della resistenza alla corrosione della PRFV, i costi di manutenzione sono significativamente inferiori rispetto all'acciaio o all'alluminio, che devono essere ispezionati e trattati regolarmente.
  • Prevenzione della corrosione galvanica: Poiché la PRFV non è metallica, non si verifica corrosione da contatto a contatto con altri metalli.
  • Resistenza chimica: La PRFV può essere utilizzata in ambienti come gli impianti di trattamento delle acque reflue, in cui è costantemente esposta a sostanze chimiche aggressive. Laddove l'acciaio o l'alluminio fallirebbero rapidamente, la PRFV è resistente a molte sostanze chimiche, tra cui acidi, alcali e solventi.

Il peso ridotto di PRFV consente un pre-montaggio professionale di strutture in PRFV in fabbrica. Ciò consente il trasporto di componenti molto grandi e consente di risparmiare tempo e personale durante il montaggio in loco, anche in luoghi difficili da raggiungere, poiché spesso si può fare a meno dell'uso di macchine speciali. I tagli e le forature possono essere eseguiti in loco con strumenti semplici, una successiva sigillatura non è necessariamente necessaria.

La PRFV ha eccellenti proprietà di isolamento elettrico. A differenza dei materiali metallici, la PRFV non conduce elettricità e offre quindi un alto grado di isolamento e protezione dalle scosse elettriche. Pertanto, la PRFV è ideale per l'impiego in quadri elettrici, trasformatori, impianti ad alta tensione e altre applicazioni in cui è necessaria la separazione di componenti elettrici o la protezione contro le scariche elettriche.

Vantaggi dell'isolamento elettrico della PRFV:

  • Valori di isolamento eccellenti  
  • Elevata resistenza superficiale  
  • Elevata resistenza alla corrente di scorrimento, CTI 600 
  • Elevata resistenza alla perforazione 
  • Stabilità termica: La PRFV mantiene le sue proprietà isolanti in un ampio intervallo di temperature da -50 °C a +200 °C, che ne consente l'uso in un'ampia gamma di ambienti.  

Confronto con altri materiali:

  • Metalli: I metalli sono conduttivi e richiedono materiali isolanti aggiuntivi e misure per garantire la sicurezza contro le tensioni elettriche. La PRFV, d'altra parte, offre un elevato isolamento elettrico.  
  • Ceramica: Anche la ceramica offre un buon isolamento, ma è fragile e soggetta a rotture. La vetroresina combina elevati valori di isolamento con flessibilità e resistenza agli urti.  
  • Plastica: Molte materie plastiche hanno buone proprietà isolanti, ma la PRFV offre anche resistenza meccanica e resistenza alla temperatura, necessarie per molte applicazioni impegnative. 

Le materie plastiche rinforzate con fibre di vetro sono elettricamente isolanti e non conduttive. A differenza dei materiali metallici tradizionali, non è necessaria la messa a terra. I prodotti come le griglie e le coperture in PRFV possono quindi essere utilizzati in modo ottimale nel trasporto ferroviario o nell'industria elettrica.

MaterialeDensitàResistenza alla trazioneResistenza specifica alla trazione 
 Kg/dm³MPaMPa*dm³/kg
Profili in PRFV1,9385202,6
Legno di quercia0,5890155,2
PP0,913538,5
PA GF300,63124196,8
Acciaio da costruzione7,8536045,9
Acciaio per utensili7,851180150,3
Alluminio2,718066,7
Titanio4,5700155,6

Vantaggi della leggerezza della PRFV

  • Facilità di utilizzo: Il peso ridotto di PRFV facilita la manipolazione e l'installazione, con conseguente riduzione dei costi di manodopera.  
  • Riduzione dei costi di trasporto: I materiali più leggeri riducono significativamente i costi di trasporto, poiché è possibile trasportare più materiale per carico.  
  • Maggiore sicurezza: Il peso ridotto riduce il rischio di lesioni durante il montaggio e la manipolazione.  
  • Meno supporto strutturale: A causa del peso ridotto, è possibile ridurre la necessità di strutture di supporto e fondazioni pesanti, il che riduce il costo totale della costruzione. 

Confronto della densità

  • PRFV: La densità della PRFV è di circa 1,8-2,0 g/cm³.  
  • Acciaio: L'acciaio ha una densità di circa 7,8 g/cm³, che è circa quattro volte la densità della vetroresina.  
  • Alluminio: L'alluminio ha una densità di circa 2,7 g/cm³, che corrisponde a circa 1,5 volte la densità della vetroresina.  
  • Legno: Il legno (a seconda della specie) ha una densità di circa 0,5-0,9 g/cm³ ed è quindi più leggero della vetroresina, ma non ha la stessa resistenza e durata.  
  • Altre materie plastiche: Molte materie plastiche convenzionali hanno una densità di circa 0,9-1,5 g/cm³, il che rende la vetroresina superiore grazie alla sua maggiore resistenza e resistenza alla temperatura. 

Le materie plastiche rinforzate con fibre di vetro sono elettromagneticamente permeabili. Questa elevata trasmissione per frequenze e onde previene le interferenze elettromagnetiche, motivo per cui i prodotti in PRFV possono essere utilizzati in modo ideale in settori come la telefonia mobile, la trasmissione di comunicazioni e gli aeroporti.

Fatti e vantaggi

  • Interferenza elettromagnetica minima: La PRFV non causa interferenze elettromagnetiche, in quanto consente alle onde elettromagnetiche di passare quasi senza ostacoli. Ciò è particolarmente importante nelle aree in cui vengono utilizzati dispositivi elettronici sensibili.  
  • Qualità del segnale migliorata: A causa dell'elevata trasmissione della vetroresina, i segnali possono essere trasmessi indisturbati, il che non influisce sulla qualità del segnale nelle applicazioni di comunicazione.  
  • A differenza dell'acciaio e dell'alluminio, la PRFV non è conduttiva e non è magnetica. Non blocca né riflette le onde elettromagnetiche ed è quindi ideale per le applicazioni in cui è richiesta un'attenuazione minima.  

Ambiti di applicazione

  • Telefonia mobile e comunicazioni: Le coperture e le custodie per antenne in PRFV sono ideali per le torri di telefonia mobile, in quanto non compromettono la qualità del segnale. 
  • Aeroporti: La PRFV è ideale per l'impiego negli aeroporti, per garantire che la comunicazione tra torri di controllo, aeromobili e dispositivi a terra possa avvenire senza ostacoli. 

La PRFV ha un'elevata resistenza agli agenti atmosferici, che lo rende un materiale composito robusto e resistente per l'uso all'aperto. A differenza dei materiali tradizionali come il legno o l'acciaio, la vetroresina è resistente agli effetti dannosi degli agenti atmosferici come pioggia, neve, sole e variazioni di temperatura. 

Grazie alla sua composizione, la PRFV è resistente alla corrosione e alla putrefazione ed è quindi ideale per l'impiego in ambienti con elevata umidità, aria salina o forti fluttuazioni di temperatura. Queste caratteristiche rendono la PRFV un materiale preferito per un'ampia gamma di applicazioni esterne come elementi di facciata, ponti, ringhiere, piattaforme e pontili. 

  • Acciaio: L'acciaio deve essere sottoposto a manutenzione regolare e protetto dalla corrosione. In genere, l'acciaio deve essere riverniciato o rivestito ogni 5-10 anni per prevenire la ruggine e la corrosione. Senza una manutenzione regolare, l'acciaio può corrodersi gravemente e guastarsi strutturalmente entro 20-30 anni.  
  • Alluminio: L'alluminio è più resistente alla corrosione dell'acciaio, ma può corrodersi in ambienti salini o chimici. Anche l'alluminio richiede una manutenzione regolare e può richiedere un trattamento superficiale ogni 10-15 anni.  
  • Materiale plastico con rinforzi in fibra di vetro: La plastica rinforzata con fibra di vetro richiede una manutenzione minima e può durare per 50 anni o più senza alcun impatto misurabile significativo sulle proprietà meccaniche. La PRFV non deve essere verniciata o rivestita per mantenere la sua integrità strutturale, il che porta a risparmi sui costi a lungo termine.

Protezione antincendio della PRFV

In base alle esigenze del cliente, la PRFV è difficilmente infiammabile a seconda della composizione del materiale utilizzato. A seconda dell'applicazione, esistono diversi requisiti di protezione antincendio che possiamo implementare in modo appropriato.

  • Resistente alle fiamme: La PRFV può essere prodotta con additivi ignifughi.  
  • Autoestinguente: I profili in PRFV corrispondenti sono autoestinguenti e arrestano la propagazione della fiamma non appena viene rimossa la fonte di fuoco o di energia.  
  • Bassa formazione di fumiLa PRFV è priva di alogeni e, in caso di incendio, produce meno fumo di molte altre materie plastiche.  Il fumo è anche meno tossico, il che aumenta la sicurezza per le persone.  

Il comportamento lineare tensione-deformazione è una proprietà del materiale che descrive come un materiale reagisce a un carico. Un materiale con un comportamento lineare tensione-deformazione mostra una relazione proporzionale tra tensione (σ) e deformazione (ε) fino a raggiungere il suo limite di elasticità. La plastica rinforzata con fibre di vetro (PRFV) ha una relazione così lineare, che lo rende un materiale prevedibile per un'ampia gamma di applicazioni.  

Vantaggi del comportamento lineare tensione-deformazione

  • Comportamento prevedibile: Il comportamento lineare tensione-deformazione di GfK significa che la deformazione del materiale sotto carico è direttamente proporzionale alla tensione applicata. Ciò consente calcoli accurati e previsioni del comportamento del materiale in diverse condizioni di carico.  
  • Sicurezza e affidabilità: Le costruzioni in PRFV sono particolarmente sicure e affidabili grazie al loro comportamento prevedibile. Gli ingegneri possono calcolare esattamente come si comporta il materiale sotto carico, il che aumenta le riserve di pianificazione e sicurezza.  

Cifre e fatti
 

  • Coefficiente di elasticità: La vetroresina ha un modulo elastico di circa 17-40 GPa, tipicamente per profili di costruzione 25 GPa ed è quindi più rigida di molte materie plastiche convenzionali, ma meno rigida dell'acciaio (210 GPa) e dell'alluminio (70 GPa).  
  • Resistenza alla trazione: La PRFV può raggiungere una resistenza alla trazione di 350-800 MPa, mentre l'acciaio raggiunge tipicamente 350-900 MPa e l'alluminio 70-400 MPa.  

La plastica rinforzata con fibre di vetro (PRFV) offre prestazioni eccellenti in un ampio intervallo di temperature da -50 °C a +200 °C. Questa caratteristica rende la PRFV un materiale ideale per applicazioni in ambienti estremi che richiedono stabilità termica e resistenza. Rispetto ai materiali termoplastici, la PRFV offre diversi vantaggi, tra cui una minore dilatazione termica e una maggiore integrità strutturale in caso di variazioni di temperatura.

Vantaggi della PRFV in un'ampia gamma di temperature

  • Ampio campo di applicazione della temperatura: La PRFV può essere utilizzata in un intervallo di temperatura da -50 °C a +200 °C.  
  • Bassa dilatazione termica: La vetroresina ha un basso coefficiente di dilatazione termica, che gli consente di mantenere meglio la sua forma e le sue dimensioni in caso di variazioni di temperatura. 

La conducibilità termica della PRFV è inferiore a quella di metalli come l'alluminio o l'acciaio. Poiché la PRFV è composta principalmente da fibre di vetro e resina, la conducibilità termica della PRFV è inferiore a quella dei metalli, quindi le materie plastiche rinforzate con fibre di vetro possono essere considerate come isolanti termici. 

In generale, la conducibilità termica della PRFV è significativamente inferiore a quella dei metalli e quasi uguale a quella del legno. Ciò rende la PRFV un materiale attraente per le applicazioni in cui è richiesto un basso trasferimento di calore, ad esempio nell'isolamento degli edifici o nei profili di finestre e porte.  

Inoltre, la bassa conducibilità termica della PRFV offre vantaggi in ambienti con temperature estreme, in quanto il materiale aiuta a isolare il calore o il freddo e quindi contribuisce alla stabilità termica. 

Conduttività termica di diversi materiali - Fibrolux GmbH
Conduttività termica di diversi materiali

Vantaggi dell'isolamento termico della PRFV

  • Bassa conducibilità termica: La PRFV ha una bassa conducibilità termica, cioè conduce male il calore. Questo la rende un ottimo materiale isolante.  
  • Stabilità termica: La PRFV mantiene le sue proprietà meccaniche e fisiche in un ampio intervallo di temperature ed è quindi adatta per ambienti estremi.  
  • Prevenzione dei ponti termici: In edilizia, la PRFV può aiutare a prevenire i ponti termici e la formazione di condensa che spesso si verificano nelle strutture metalliche.  

La plastica rinforzata con fibre di vetro (PRFV) è caratterizzata da un'elevata capacità di carico, che lo rende un materiale ideale per molte applicazioni industriali. Rispetto ai materiali convenzionali come acciaio, alluminio, altre materie plastiche e legno, la PRFV offre un'eccellente combinazione di resistenza, flessibilità e durata.

Vantaggi dell'elevata capacità di carico della PRFV

  • Eccellente resistenza alla trazione: La vetroresina può sopportare tensioni di trazione fino a 1000 MPa ed è quindi estremamente resistente. Questa elevata resistenza alla trazione consente a PRFV di sopportare carichi elevati senza rotture o deformazioni significative.  
  • Elevata resistenza alla flessione: La vetroresina ha una resistenza alla flessione da 250 a 500 MPa, il che significa che può sopportare carichi di flessione elevati senza rompersi o fallire.  

Confronto con altri materiali:

Materiale

Resistenza alla trazione

Resistenza alla flessione

Coefficiente di elasticità

Plastiche rinforzate con fibre di vetro (PRFV)

500-100 MPA

250-500 MPa

17-40 GPA

Acciaio

350-900 MPa

250-550 MPa

210 GPA

Alluminio 

7-250 MPa (lega standard)

fino a 570 MPa (leghe ad alta resistenza)

100-200 MPa

70 GPA

Polipropilene (PP)

20-40 MPa

30-40 MPa

1-2 GPA

Legno (a seconda del tipo di legno)

40-80 MPa

50-100 MPa

10-15 GPA

La plastica rinforzata con fibre di vetro (PRFV) è un materiale che, grazie alle sue proprietà uniche, consente un notevole risparmio sui costi in diversi settori industriali. Di seguito sono riportati alcuni aspetti di come la PRFV contribuisce a questi vantaggi:

  • Durabilità:: La vetroresina è estremamente resistente alla corrosione, all'umidità e a molte sostanze chimiche. Di conseguenza, la durata dei prodotti in PRFV è spesso significativamente superiore ai materiali convenzionali come acciaio, alluminio o legno.
  • Spese di manutenzione contenute: Poiché non arrugginisce ed è molto resistente agli agenti atmosferici, la PRFV richiede meno manutenzione. Ciò consente di risparmiare non solo sui costi di manutenzione diretti, ma anche sui tempi di inattività e sui relativi fermi di produzione.
  • Efficienza energetica: Grazie alle buone proprietà isolanti della PRFV, le perdite di energia possono essere ridotte al minimo, ad esempio nell'isolamento o nell'industria delle costruzioni. Ciò si traduce in minori costi di riscaldamento e raffreddamento.
  • Costi di produzione: I processi di produzione per la PRFV, come il processo di pultrusione, sono spesso meno dispendiosi in termini di energia e possono essere eseguiti più rapidamente rispetto ai processi comparabili per il metallo, il che porta a risparmi sui costi. 
  • Libertà di design e risparmio di materiali: La PRFV può essere trasformata in forme complesse che sono difficili da realizzare con i materiali tradizionali. Ciò consente di utilizzare il materiale in modo più efficiente e di ridurre gli sprechi. Inoltre, la libertà di progettazione permette spesso di rinunciare a componenti aggiuntivi, il che riduce i costi di montaggio.
  • Montaggio: La possibilità di pre-montaggio in fabbrica e la facilità d'uso senza strumenti speciali riducono i tempi di montaggio in loco. Inoltre, è necessario meno personale, il che consente di risparmiare ulteriori costi.