Glosario: F
- Fibra de carbono
- (Abr. de inglés: „Carbon Fibre“) La fibra de carbono es una fibra industrial con cualidades únicas. Tiene una excepcional resistencia a los impactos y al desgaste, una extraordinaria rigidez y un mínimo peso propio. Una fibra de carbono tiene un diámetro de 5-8 micrómetros. El roving (conjunto de fibras) consiste generalmente de 1,000 a 24,000 fibras individuales (filamentos). Los rovings se hacen bobinando una serie de hilos en forma de carrete. Las fibras de carbono, se usan para estructuras textiles utilizando máquinas de tejidos. Mezclando la fibras cortas de carbono con una cantidad exacta de polímeros y utilizando máquinas de moldeo por inyección o instalaciones de extrusión se pueden producir materiales plásticos para la construcción. También existen rovings pesados (Heavy Tow) que se componen de 120,000 a 400,000 filamentos y principalmente son de uso textil, otra aplicación radica en la elaboración de fibras cortas. Igualmente es posible que de los rovings Heavy-Tow se obtengan tambien subrovings compuestos de 7 x 60,000 filamentos. Las fibras de carbono se fabrican mediante un complicado proceso de calentamiento de un filamento orgánico el cual es más fácil de estirar o hilar en tramos largos. Al principio de este proceso de calentamiento (pirólisis) se libera hidrógeno (H2) y a continuación nitrógeno (N2). Terminando la síntesis queda una estructura que es casi carbono puro. Para la carbonización se utilizan temperaturas del orden de 1300 – 1500 °C, por lo cual el porcentaje de carbono puro aumenta a 96 – 98% del peso total. El término grafitización se refiere al proceso de síntesis cuando las temperaturas aplicadas superan 1800°C. Este tratamiento se aplica para optimizacion de recubrimientos grafíticos. La gran variedad en las características estructurales de los recubrimientos grafíticos se debe a los parámetros anisotrópicos de la fibra de carbono. Para aprovechar sus propiedades excepcionales se fabrican diversos compósites a base de fibra. Son más caras que las fibras de vidrio, por lo cual aún se utilizan sólo para materiales de alto rendimiento (aeroespacial, aeronáutica, deportes ) y en muy pocos procesos de fabricación.
- Fibra de vidrio
- Bajo ciertas condiciones termodínamicas, por ejemplo en el fluido del vidrio fundido, surgen fibras largas. Principalmente las fibras de vidrio se utilizan para transportar haces luminosos, rayos láser, luz natural etc. La fibra óptica se compone de un núcleo de fibra de vidrio o plástico, una cubierta y una capa protectora. El principio en el que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexión interna total. La luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre la superficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico, de forma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. La capacidad para llevar información de la fibra óptica es cientos de veces más que de un cable normal de cobre. La elasticidad de las fibras de vidrio no es muy diferente a la del vidrio normal. La fibra de vidrio es una sustancia amorfa y por esta razón muestra propiedades mecánicas muy elevadas. Además tiene alta capacidad de amortiguación mecánica. Las fibras de vidrio se utilizan también como materiales de construcción – por ej. sirven como armadura de refuerzo en construcciónes de hormigón. Esta estructura se usa para planchas onduladas, planchas de ranura para la fachada o en sistemas de encofrado perdido, así como en pavimento y en cemento. Las fibras de vidrio también son de gran importancia en la ingeniería espacial, en la construcción aeronáutica y en la industria automotriz. En la tecnología aeronáutica y espacial se emplean pricipalmente fibras largas de vidrio para soportes de estructuras. En la industria de automoción las fibras largas de vidrio se ocutilizan especialmente para reforzar elementos constructivos, termoplásticos o recubrimientos, pero también con la tendencia de ser utilizadas en soportes de estructuras. En la ingeniería civíl se emplean para tuberías y tubos de fibra de vidrio. Las excelentes cualidades de la fibra de vidrio – tales como aislamiento térmico y eléctrico, inercia ante ácidos, resistancia ante altas temperaturas – le han dado popularidad en muchas aplicaciones industriales. En la electrotecnología el tejido de fibra de vidrio se utiliza como refuerzo de platinos o como transparente recubrimiento electromagnético. Gracias a su alta resistencia a la tensión, elasticidad y resistencia a la abrasión la fibra de vidrio se utiliza también en la producción de materiales aislantes. Sometidos a un pretratamiento plasma los plásticos reforzados con fibra de vidrio, son muy adecuados para posteriores tratamientos.
- Flocado
- La técnica de flocado consiste en la adhesión de fibras sintéticas durante un proceso electrostático a través un de adhesivo especial para fibras. Después del secado queda un tejido aterciopelado. El flocado se utiliza en la industria automovilística como recubrimiento de protectores de caucho para las puertas de vehículos. Para este procedimiento se utiliza generalmente el plasma Openair®.
- Fluorado
- A menudo se originan problemas durante el tratamiento posterior de superficies (por ej. durante la impresión, el empastado, el flocado, el recubrimiento por lacas o pinturas). Los plásticos tienen generalmente superficies no polares. Por esta razón los adhesivos y las lacas no se adhieren bien a plásticos. A través del fluorado se crean grupos polares que mejoran la adhesión sin dañar el plástico.
- Formación de cráteres
- Los cráteres en una superficie recien pintada se forman por la humedad de ésta superficie, por medio de partículas activas en la superficie o hidrocarburos adsorbidos. La formación de cráteres se debe principalmente a hidrocarburos que contienen silicona.
- Fotón
- Cuando un rayo de luz es absorbido por la materia, ésta retiene energía en cantidades muy pequeñas en forma de unidades discretas llamados quantos. Un quanto de luz se denomina fotón. El fotón puede definirse también como la partícula de luz más pequeña. En los procesos de ionización se utilizan fotones de luz visible (650nm – 400nm), de luz ultravioleta (400nm – 100nm) y fotones de rayos X (<100nm).
- Fotoresist (líquidos fotoresistentes)
- En muchos tratamientos se le aplican a las muestras líquidos fotoresistentes (a veces llamados fotoresist o simplemente resist). Éstos son polímeros disueltos en disolventes, que se aplican a través de una máquina por evaporización o por inmersión. A continuación, el disolvente se remueve mediante proceso de recocido y así se crea un recubrimiento fotosensible. El mojado (wetting) se obtiene por radiación UV o mediante un haz de electrones – con fotoresist negativo o demojado (dewetting) – con fotoresist positivo de las moléculas incrustadas en la matriz orgánica. Estos procesos conllevan a la modificación de sus propiedades en interacción con los disolventes. Si en el baño revelador se utiliza fotoresist positivo, las partes expuestas a la luz se ennegrecen. Utilizando fotoresist negativo, las partes en las que ha incidido la luz se verán con un color oscuro. Esta estructura puede servir como protección de un recubrimiento funcional (por ej. multicapas) para los procedimientos posteriores, como por ejemplo, grabado en seco (mediante iones de Argón). Optativamente se puede aplicar un recubrimiento funcional sobre la capa de fotoresist. El recubrimiento que queda después de haber removido el fotoresist permanece únicamente en aquellas partes de la muestra donde no se aplicó el fotoresist (llamado proceso lift-off o deposición selectiva). Para este proceso se ha inventado un fotoresist positivo, que deja los bordes de la prueba socavados, a fin de impedir el contacto con el recubrimiento funcional y de esta manera facilitar la eliminación de la capa de fotoresist.
- Fricción deslizante
- La fricción es el movimiento relativo entre dos superficies cualquiera en contacto directo. Para producir un movimiento entre los cuerpos se necesita aplicar una fuerza mayor a la fricción adherente que existe entre ellos. Se produce fricción deslizante (mecánica) cuando dos cuerpos sólidos en contacto directo se deslizan uno sobre otro sin lubricación. En muchos procedimientos tecnológicos se utiliza lubricación para reducir el rozamiento. Otra manera de disminuir la fricción es la modificación superficial, que se obtiene cuando se remueven átomos o moléculas de la superficie de un material. La tribología es la ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación de superficies en contacto.
- Fuentes de voltaje de corriente alterna (AC) y corriente directa (DC)
- Vease “Generador de plasma“.
- Funcionalización
- Modificación superficial, pretratamiento superficial, recubrimiento con plasma. Mediante funcionalización se consiguen diferentes propiedades físicas o químicas de la superficie tratada. Se puede obtener a medida que las moléculas se depositan sobre la superficie del material tratado, por ejemplo mediante evaporización, aplicación de un gas precursor (TEOS, HMDSO, HMDSN) o separación con gas en el tratamiento con plasma. En la superficie de algunas sustancias, como por ejemplo, ciertos plásticos a través de un sencillo tratamiento plasma se pueden colocar átomos hasta 10 nm. La concentración y el tipo de átomos dependen del gas utilizado para la ionización (aire, oxígeno, nitrógeno).
- Fundentes
- Los fundentes son sustancias aditivas que se utilizan para facilitar la fundición. Entre las principales funciones de los fundentes cabe mencionar la protección que brindan a la soldadura fundida de la interacción con la atmósfera, la limpieza y deoxidación y el control de las propiedades químicas y mecánicas del metal de aporte en la soldadura.
