Ventajas y características de la varilla FR4
1. Excelente aislamiento eléctrico
La resina epoxi en sí misma es un buen aislante y la adición de fibra de vidrio mejora aún más la resistividad del volumen y el voltaje de ruptura del material. Incluso en ambientes húmedos, de alta temperatura o alta frecuencia, FR4 mantiene propiedades de aislamiento estables, lo que lo convierte en un material ideal para aislar corriente y prevenir cortocircuitos en equipos eléctricos y electrónicos.
2. Alta resistencia al calor y retardo de llama
Resistencia al calor: La temperatura de transición vítrea (Tg) del FR4 estándar es de aproximadamente 130-140 °C, mientras que el FR4 de alta Tg puede alcanzar 150-180 °C, con una resistencia a la temperatura a corto plazo superior a 200 °C. Esta propiedad permite un funcionamiento estable a largo plazo en equipos generadores de calor, como motores y transformadores.
Retardante de llama: Al agregar retardantes de llama bromados, FR4 resiste la combustión en llamas y se autoextingue rápidamente al retirarlo de la fuente, lo que lo hace extremadamente seguro y ampliamente utilizado en aplicaciones que requieren estrictos requisitos de protección contra incendios.
3. Excelente resistencia mecánica
El refuerzo de tela de fibra de vidrio mejora significativamente las propiedades mecánicas del FR4:
Resistencia a la tracción: aproximadamente 300-500 MPa (significativamente superior a los 20-100 MPa de los plásticos comunes);
Resistencia a la flexión: aproximadamente 500-900 MPa;
Resistencia al impacto: aunque es relativamente rígido, aún puede soportar ciertos impactos externos. Esta propiedad "dura pero frágil" lo hace adecuado para componentes de soporte estructural.
4. Precisión dimensional estable
La adición de fibra de vidrio reduce el coeficiente de expansión térmica del material, lo que resulta en un cambio dimensional mínimo dentro del rango de temperatura de -50°C a +150°C. Esta propiedad permite la precisión del ensamblaje en equipos de precisión, minimizando la deformación estructural o fallas causadas por la expansión y contracción térmica.
5. Resistencia química
FR4 exhibe una excelente resistencia a la corrosión ante la mayoría de los ácidos, álcalis, soluciones salinas y disolventes orgánicos, y sólo es sensible a ácidos oxidantes fuertes o ciertos disolventes a altas temperaturas. Esta propiedad lo hace adecuado para su uso como componentes estructurales aislantes en entornos químicos y de galvanoplastia.
6. Facilidad de procesamiento y ventaja de costos
La varilla G10 FR4 se puede formar en varias formas (como láminas, varillas y piezas con formas especiales) mediante métodos de mecanizado convencionales como corte, taladrado, fresado y grabado CNC. Con bajos costes de materia prima, son adecuados para la producción industrial a gran escala y ofrecen una alta rentabilidad general.
Aplicaciones de las varillas de fibra de vidrio FR4
Con base en las propiedades antes mencionadas, las varillas FR4 se utilizan ampliamente en electrónica, equipos eléctricos, maquinaria, equipos industriales y otros campos donde se requiere un alto aislamiento, resistencia al calor y resistencia mecánica:
1. Electrónica y Electricidad: Sustratos y Aisladores de PCB
Placas de circuito impreso (PCB): FR4 es un material de sustrato de PCB convencional. Su superficie se puede grabar con lámina de cobre para formar trazas conductoras y se utiliza para la integración de circuitos en dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, computadoras y electrodomésticos. High-Tg FR4 se utiliza en placas de circuitos de alta frecuencia y alta velocidad.
Aislamiento eléctrico: Cuñas para ranuras de motores, puntales aislantes, espaciadores de bloques de terminales, bobinas de transformadores, etc., aprovechando su aislamiento y resistencia al calor para garantizar el funcionamiento seguro del equipo.
2. Maquinaria y Equipo Industrial: Soporte y Protección Estructural
Componentes estructurales mecánicos de precisión: bloques de posicionamiento de juntas de robots, espaciadores de rieles guía de equipos automatizados, soportes de carcasa de instrumentos, etc., aprovechando su alta rigidez y estabilidad dimensional para garantizar la precisión mecánica.
Piezas protectoras resistentes al desgaste: aunque no son resistentes a la alta fricción, se pueden usar como material protector liviano en aplicaciones de baja fricción, reemplazando el metal para reducir el peso del equipo.
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