Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo - CORDIS

FP7

LEEToRB Resultado resumido

Project ID: 325936
Financiado con arreglo a: FP7-JTI
País: Alemania

Composites para obtener herramientas de moldeado de alto rendimiento

Los plásticos reforzados con fibras ya han demostrado sus posibilidades para construir aeronaves ligeras y más ecológicas. Como tecnología rentable para obtener piezas de composite de alta calidad, el moldeado por transferencia de resina (RTM) supone una verdadera mejora frente al moldeado abierto, pero se necesitan nuevos materiales para utilería con el fin de lograr un proceso de fabricación de piezas menos costoso y que consuma menos energía.
Composites para obtener herramientas de moldeado de alto rendimiento
Los materiales habituales para construir los elementos para la RTM, o utilería, incluyen el aluminio, el acero y la fibra de vidrio. La selección de materiales se basa en distintos factores, como la cantidad, el tamaño y la complejidad de las piezas, así como la calidad del acabado y el tiempo de ciclo necesario. Para fabricar grandes volúmenes, por lo general los moldes son calefactados e incorporan sistemas de control para automatizar el proceso completo.

El uso de acero y metales en la utilería ha planteado muchos retos relacionados con la energía necesaria y los materiales de partida. Puesto que también tienen propiedades distintas de las de la pieza de composite fabricada, dan lugar a deformaciones en la pieza acabada, lo cual va acompañado de costes financieros. Para abordar estos desafíos, el proyecto LEETORB (Lightweight, energy-efficient tooling for the manufacturing of rotor blades), financiado por la Unión Europea, propuso utilizar alternativamente la fibra de carbono como material para utilería.

La alta resistencia y rigidez en relación con su peso comparada con los metales fue el motivo para elegir los composites como material preferido. Además, la masa térmica reducida permite reducir de forma importante el consumo energético hasta el 50 %.

Los investigadores realizaron con éxito una prueba de principio de sus ideas aprovechando la utilería para RTM a base de plástico reforzado con fibras para obtener palas de rotor de helicóptero. Para mejorar todavía más el proceso de fabricación y reducir la energía, el equipo integró un dispositivo calefactor que aplicaba calor en los lugares necesarios. Se utilizó una mecha de carbono como conductor eléctrico, cosida a un tejido de vidrio. Al conectarla a una fuente de energía, la mecha de carbono actuaba como resistencia calefactora y, según el patrón con el que se había colocado, servía para ajustar la aportación de calor. Se aplicaron costillas de refuerzo y un bastidor de acero en la parte posterior de la carcasa de fibra de carbono con el fin de reducir la deformación debida a la compactación y las fuerzas de inyección.

El hecho de utilizar plástico reforzado con fibras como material principal permitió disponer de utilería más ligera combinada con un calentamiento y enfriamiento más eficiente. Los prototipos de nuevo desarrollo permitieron ahorrar cantidades apreciables de energía, teniendo en cuenta las aportaciones desde la fabricación de las herramientas hasta la fabricación de las palas de rotor.

Información relacionada

Palabras clave

Piezas de composite, moldeado mediante transferencia de resina, herramientas, LEETORB, palas de rotor
Número de registro: 188770 / Última actualización el: 2016-11-03
Dominio: Energía