Bakelite, epoxy glass fiber, FR4 glass fiber, and phenolic cotton board. Which one would you choose?

La baquelita, la fibra de vidrio epoxi, la fibra de vidrio FR4 y el tablero de algodón fenólico son materiales compuestos laminados termográficos ampliamente utilizados en aislamiento eléctrico, electrónica y fabricación de maquinaria. Lo siguiente analiza sus similitudes y diferencias clave:

Similitudes

1. Tipo de material: ambos son materiales compuestos termoestables (no se pueden remeler o remelarse después del curado). Están compuestos por una resina y un material de refuerzo, combinando la resistencia a la corrosión de la resina con las propiedades mecánicas del refuerzo.

2. Aislamiento eléctrico: ambos poseen excelentes propiedades de aislamiento eléctrico y son adecuados para aislarse componentes estructurales (como placas de circuito y soportes aislantes) en equipos eléctricos.

3. Resistencia al calor: Ambos sistemas de resina curada pueden soportar ciertas temperaturas altas (la temperatura específica varía según el tipo de resina) y se puede usar de manera estable en entornos industriales convencionales.

4. Aplicaciones: se utilizan ampliamente en las industrias de fabricación electrónica, eléctrica y de maquinaria como componentes aislantes, componentes estructurales o materiales funcionales.

Hoja laminada fenólica de algodón AHD

Diferencias centrales

1. Diferentes resinas de matriz

• Hoja de bakelita: según una matriz de resina fenólica, está formada por la reacción de condensación de fenol y formaldehído y es una resina fenólica termoestable.

• Hoja de fibra de vidrio epoxi/lámina de fibra de vidrio FR4: basada en una matriz de resina epoxi, más comúnmente bisfenol una resina epoxi, reticulada con un agente de curado (como anhídrido o amina) para formar una estructura de red tridimensional.

• Hoja de tela de algodón fenólico: también basada en una matriz de resina fenólica, utiliza el mismo tipo de resina que Bakelite, pero con un material de refuerzo diferente.

2. Diferentes materiales de refuerzo

• Hoja de Bakelite: el material de refuerzo es típicamente pulpa de madera, pulpa de papel o algodón de algodón (fibras cortas), que están unidas a la resina fenólica a través de la presión de calor para formar el tablero.

• Hoja de fibra de vidrio epoxi/hoja de FR4: el material de refuerzo es un paño de fibra de vidrio continuo (la fibra de vidrio de tipo E es la más común), con fibras largas y direccionales, mejorando significativamente las propiedades mecánicas.

• Hoja de tela de algodón fenólico: el material de refuerzo es la tela de fibra de algodón (tela de fibra larga), la longitud de la fibra y la resistencia son más altas que la fibra corta de la tabla baquelita, pero más bajas que la fibra de vidrio.

AHD Bakelite Board aislando

Diferencias clave de rendimiento

	Hoja de bakelita	Sábana de fibra de vidrio epoxi	FUERA DE FIBRA DE VADOR FR4	Hoja de tela de algodón fenólico
Resistencia mecánica	Bajo (refuerzo de fibra corta, más frágil)	Medio (fibra de vidrio disperso, resistencia media)	Alto (refuerzo de fibra de vidrio continuo, resistencia al alto impacto y resistencia a la tracción)	Medio-alto (refuerzo de fibra de algodón largo, mejor dureza que Bakelite)
Resistencia al calor	Bueno (temperatura de deformación de calor aproximadamente 150-200 ° C)	Bueno (TG convencional aproximadamente 105-120 ° C)	Excelente (fr4 tg ≥ 130 ° C, los tipos de TG altos pueden alcanzar más de 180 ° C)	Bueno (la resina fenólica en sí misma tiene una excelente resistencia al calor, aproximadamente 180-200 ° C)
Estabilidad dimensional	Feria (la fibra de pulpa de madera tiene alta higroscopicidad)	Medio (la fibra de vidrio reduce la higroscopicidad)	Excelente (fibra de vidrio + resina epoxi altamente reticulada, coeficiente de baja expansión)	Medio (la fibra de algodón tiene una higroscópica ligeramente mayor que la fibra de vidrio)
Maquinabilidad	Fácil de cortar y perforar, pero con una superficie rugosa.	Excelente rendimiento de mecanizado, adecuado para mecanizado de precisión.	Requiere herramientas especializadas (alta dureza), adecuada para operaciones de precisión como la perforación de PCB.	Machinabilidad similar a Bakelite, pero una dureza ligeramente mejor.
Retraso de la llama	Autoextinguante (UL94 V-1 ~ V-2)	Se puede agregar con retardantes de llama (V-1 ~ V-2 convencional)	Retraso de llama alta (UL94 V-0, Requisitos estándar de FR4)	Autoextinguante (UL94 V-1 ~ V-2)
Aplicaciones típicas	Componentes de aislamiento eléctrico de gama baja (enchufes, interruptores, manijas)	Componentes mecánicos generales, admite el aislamiento sin precisión	Sustratos de PCB, componentes electrónicos de alta fiabilidad, moldes de precisión	Godas de ranura del motor, componentes de aislamiento de alto voltaje, componentes resistentes a la ablación

Hojas de fibra de vidrio epoxi amarillo ahd

Costo y posicionamiento

• Laminado de baquelita: bajo costo de materia prima (pulpa de madera), proceso de fabricación madura y precio más bajo. Se utiliza principalmente en aplicaciones de bajo nivel con requisitos de bajo rendimiento.

• Laminado de tela de algodón fenólico: la tela de algodón cuesta más que la pulpa de madera pero menos que la fibra de vidrio, con un precio medio. Se utiliza en aplicaciones de aislamiento de rango medio que requieren un cierto grado de dureza.

• Laminado de fibra de vidrio epoxi: la fibra de vidrio y la resina epoxi cuestan más, con un precio medio a alto. Se utiliza para componentes estructurales generales en los campos mecánicos y electrónicos.

• Laminado de fibra de vidrio FR4: debe cumplir con los estrictos estándares eléctricos y mecánicos (como UL94 V-0 y High TG), requiere altos requisitos de proceso de fabricación y es el más caro. Es un material base central en la industria electrónica.

Resumen

Las diferencias centrales entre los cuatro tipos de PCB provienen de la elección del tipo de resina y el material de refuerzo:

• Las resinas fenólicas (bakelita, algodón fenólico) se centran en la resistencia al calor y las propiedades autoextinguibles, haciéndolas adecuadas para aplicaciones de baja gama o resistentes a la ablación;

• Las resinas epoxi (tablero de fibra de vidrio, FR4) enfatizan la alta resistencia mecánica y la estabilidad dimensional. FR4, debido a su refuerzo de fibra de vidrio y altas propiedades de TG, se ha convertido en un material de referencia en la industria electrónica.

AHD G10 FR4 Glassfiber Sheet

Comparación de la hoja compuesta laminada por termoeston