¿Cómo se fabrica un chasis de Fórmula 1?: La resina

Cómo ya hemos aprendido en capítulos anteriores el material que conocemos en Fórmula 1 cómo fibra de carbono es en realidad un composite. Este composite está formado por una tela tejida a base de fibras de carbono y un aglutinante que llamaremos matriz.

En este capítulo estudiaremos las resinas que son aplicadas cómo matriz en la Fórmula 1. Lo primero que debemos tener en cuenta es que se trata de un polímero (plástico). Las resinas pueden ser termoplásticas o termoestables. Por lo que deberemos diferenciarlas para saber cuál es la correcta.

Las resinas termoplásticas se vuelven deformables o flexibles a temperaturas elevadas. Se derriten cuando se calientan y se endurecen cuando se enfrían. Por lo que son resinas o que pueden ser recicladas para formar otros objetos. Dentro de estas están:

• ABS
• PVC
• Polipropileno
• Poliestireno
• Polietileno

Por otro lado, las resinas termoestables o termofijas son polímeros infusibles e insolubles. Las cadenas de estos materiales forman una red tridimensional espacial, entrelazándose con fuertes enlaces covalentes. La estructura formada es un conglomerado de cadenas entrelazadas dando apariencia y funcionamiento como una macromolécula, que, al elevarse su temperatura, compacta mayormente haciendo al polímero más resistente hasta su degradación. Siendo los materiales más comunes:

• Epoxi: La resina más versátil y con mejores propiedades mecánicas, ciclo de curación relativamente corto y una gran variedad disponible en el mercado. Tiene una temperatura final de servicio entre 120 y 180 grados centígrados.
• Fenólica: Tienen temperaturas de servicio entre 100 y 200 grados centígrados, pero con propiedades retardantes del fuego.
• Poliamidas (BMI): Excelentes para elevadas temperaturas 200-300 ºC, pero con ciclos de curación elevados.
• Poliéster: Menos costoso, pero de menor rendimiento.
• Cerámicas: Tiene temperaturas de servicio desde 400 hasta 700 grados centígrados, pero debido a su elevado conste sólo son utilizadas en Formula 1 e ingeniería aeroespacial.

Las resinas termoestables son las más apropiadas para aplicaciones dentro del Motorsport. Para elegir el sistema de resina adecuado, existen algunos criterios a tener en consideración:

• Propiedades finales del molde.
• Comportamientos de expansión y contracción.
• Temperatura de transición vítrea del molde.
• Temperatura del post-curado.

En las gráficas siguientes se comparan las tres resinas termoestables más utilizadas como matriz a nivel comercial. En las tablas podremos compararlas en función de su resistencia a tracción y su módulo de tracción.

Por lo general en la Fórmula 1 se utiliza la resina epoxi para la fabricación de moldes de alto rendimiento, debido a sus grandes cualidades.

Las resinas epoxi son materiales poliméricos, se encuentran en estado líquido y se solidifican bajo una reacción química. El polímero epoxi es fuerte a nivel mecánico, y resistente a la degradación en estado sólido, además de tener una capacidad muy alta de adhesión durante su solidificación. Es por ello que es la más utilizada para la fabricación de piezas en Fórmula 1.