Una cura para los problemas de procesamiento
Los materiales compuestos de alta tecnología para la industria aeroespacial han mejorado significativamente el rendimiento y la funcionalidad de los componentes de las aeronaves, al tiempo que han reducido el peso, el consumo de combustible y las emisiones. Sin embargo, muchos se preguntan si la utilización del proceso de curado está justificada dada su voracidad energética y la falta de un control adecuado de los parámetros de procesamiento. Gracias a un programa informático de optimización basado en el conocimiento y desarrollado con el apoyo prestado por la Unión Europea al proyecto OPTO-CLAVE, los fabricantes de componentes de materiales compuestos estructurales de alta calidad pueden utilizar sus autoclaves de forma mucho más eficaz y eficiente. Los métodos numéricos que describen el comportamiento de los materiales, incluyendo la cinética del curado de sistemas de resinas relevantes, junto con una nueva metodología para determinar la temperatura de transición vítrea, fueron fundamentales para el componente de identificación del sistema. Este componente tiene en cuenta las dimensiones del autoclave, la geometría de la pieza de material compuesto, las especificaciones para los materiales, los modelos de los estados de los materiales y datos de temperatura reales procedentes de ciclos de funcionamiento de gran valor para el proyecto. Este módulo de identificación del sistema calcula el algoritmo de transferencia de calor del autoclave que se necesita para el siguiente paso de optimización. Se espera que el modelo de transferencia de calor sea comercializable como componente independiente en mercados objetivo como el sector automovilístico, el de la energía eólica y el aeroespacial. La optimización tiene en cuenta los materiales y las limitaciones del proceso mediante un algoritmo de optimización de perfiles de curado cuya comercialización como versión independiente también está prevista. El software DETA-LEARN también realiza una estimación del consumo de energía para un ciclo determinado. El algoritmo de optimización calcula ciclos de curado alternativos que reducen el tiempo de procesamiento o el consumo de energía o bien logran especificaciones de materiales bien definidas. OPTO-CLAVE ha proporcionado un importante paquete de software de optimización de procesos a los fabricantes de materiales compuestos de alta calidad que dependen de los autoclaves para el curado de resinas. La utilización de este software para producir un panel rígido de material compuesto redujo el tiempo de curado en un 12 % y el consumo de energía en un 16 %. Los científicos del proyecto planean integrar el software DETA-LEARN con el sistema de control existente DETA-SCOPE (evaluación espectroscópica y análisis térmico dieléctrico de reacciones de polimerización) del socio del proyecto. DETA-SCOPE fue desarrollado para fabricantes que utilizan procesos de curación y la comercialización se orienta a ese colectivo. Esta combinación garantiza una penetración instantánea en el mercado, centrándose en grupos industriales de los sectores aeronáutico, automovilístico y de la energía eólica.
Palabras clave
Proceso de curado, resinas compuestas, aeroespacial, componentes de aeronaves, autoclaves, cinética del curado, transferencia de calor
