Fibra de vidrio

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACÁN

Fibra de vidrio, pruebas
y aplicaciones
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

Ingeniero Mecánico
PRESENTA:
Sergio Alejandro Morales Ortuño

ASESORES:
M. en C. Samuel Carman Avendaño
Lic. José Raúl Peña Sandoval

MÉXICO, D. F.

2008

II

Objetivo
A partir de la idea delproyecto de iluminación de espacios
cerrados con luz natural, la cual es transportada por medio
de fibra óptica es que nace la necesidad del desarrollo del
presente trabajo escrito, ya que se buscó la mejor opción
de un material que sirviera como materia prima en la
fabricación del captador solar utilizado en dicho proyecto.
Este trabajo presenta pruebas, demuestra la durabilidad de
lafibra de vidrio y justifica su uso como materia prima del
captador solar que sirve para recolectar y direccionar la luz
solar. El presente trabajo también tratar de predecir el
comportamiento de la fibra de vidrio en la intemperie y su
respuesta a las condiciones climatológicas basándose en
las pruebas experimentales antes mencionadas aplicada a
la fibra en diferentes usos como material deconstrucción
de muelles, recubrimiento de cilindros, escaleras, entre
otros.

III

Justificación
Debido a que se tiene la idea de experimentar sobre
la iluminación natural de espacios cerrados usando
la energía solar, se requirió de un captador que
lograra condensar la mayor cantidad de luz para
transportarla por la fibra óptica para así poder
iluminar

de

un

modo

maslimpio,

duradero,

económico y natural.
Para la fabricación de este captador fue necesaria
la elección de un material que no fuera tan pesado
como un metal y que fuera capaz de soportar las
condiciones climáticas, pero que al mismo tiempo
fuera fácil de modelar, además de barato.
Se tomó en cuenta que de acuerdo al diseño del
captador era necesario que se pudieran lograr
formas esféricascon el material utilizado. Para
lograr esas formas con materiales metálicos, se
requiere de mucho material o que sea formado por
fundición, lo que implicaba que se tuviera que pagar
por mano de obra y por material. Otra forma era la
del estampado pero era lo mismo que por fundición
que requería gasto adicional. En cambio trabajar
con

la

fibra

de

vidrio

ofreció

lafacilidad

de

IV

modelado

y

no

requirió

de

maquinaria

especializada.
Otro punto a considerar fue el precio, ya que se
tiene que el precio del acero y en general para
productos de la industria siderúrgica es alto y
además va en aumento como reportó el director de
Ventas de Altos Hornos de México (AHMSA), Miguel
Elizondo, con aumento del 30% para el 2008. Una vez que
secomparó con la fibra de vidrio, perteneciente a la
industria de los materiales compuestos, que va en aumento
y que se puede conseguir 1 m2 de Mat; que más adelante
se explica lo que es, con densidad de 30 gr x 100 cm por
un rango de 30 a 40 pesos como se ofrece por “Feroca
Composites” empresa dedicada a la fabricación de la
misma.
Por lo anterior se pensó en el uso de la fibra de
vidrio, perose requirió evidencia científica que
respaldara esta decisión. Se tuvo que empezar
desde explicar el origen de la fibra hasta su
clasificación y diferentes aplicaciones.
Fue necesario también explicar mediante pruebas
experimentales, las ventajas que se obtienen en su
uso en estructuras sobre otros materiales y su

V

comportamiento frente a diferentes circunstancias,
como bajohumedad, la cual acelera el desgaste de
los materiales.
También se buscó recopilar información acerca de
temas relacionados con la fibra de vidrio, pero por
tratarse de aplicaciones o de uso en la industria, es
difícil encontrarla en libros teóricos que se enfocan
más hacia composición y obtención, además que
muchos

de

los

libros

son

de

ediciones

muy

antiguas, o...