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High performance composites for demanding high Temperature applications

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Resina de alta temperatura para compuestos de alto rendimiento

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha introducido e impulsado la comercialización a gran escala de compuestos de matriz polimérica que resisten temperaturas muy elevadas. Aunque su uso está principalmente destinado a motores aeronáuticos, también ha habido muestras de interés desde los sectores industrial y de transportes.

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Los compuestos de matriz cerámica y metálica pueden utilizarse a temperaturas de hasta miles de grados centígrados. Aun así, existe un gran interés por utilizar compuestos poliméricos en aplicaciones a alta temperatura por su menor peso y mejores propiedades de fatiga y ductilidad. Este tipo de materiales puede contribuir a una reducción significativa del peso de los motores aeronáuticos y, por tanto, del consumo de combustible y de las emisiones de dióxido de carbono. El proyecto HICTAC (High performance composites for demanding high temperature applications), financiado con fondos europeos, abordó estos desafíos mediante el desarrollo de una resina poliimida duradera junto con las tecnologías de fabricación requeridas. El nuevo material, además de mostrar un alto rendimiento, proporciona características de procesamiento adecuadas para los componentes de los compuestos reforzados con fibra de carbono. La investigación se centró en la formulación de una poliimida termoendurecible adaptada al moldeado por transferencia de resinas de las piezas compuestas para la industria aeroespacial. Un desafío considerable fue ajustar la formulación para conseguir temperaturas de reblandecimiento superiores a 360 grados centígrados, una viscosidad de fusión lo suficientemente baja, así como características de curación adecuadas. Los esfuerzos de los socios del proyecto HICTAC llegaron a buen puerto. La resina desarrollada y el moldeado optimizado para la transferencia de resinas se emplearon en la preparación de láminas y probetas para componentes de gran tamaño con geometría en forma de álabe. La realización de múltiples pruebas mecánicas y térmicas en diversas condiciones de temperatura y envejecimiento oxidativo confirmó la alta calidad del demostrador así como un número reducido de fallos originados durante la fabricación. La nueva resina de fácil procesamiento para su utilización en aplicaciones a alta temperatura se encuentra disponible en el mercado bajo el nombre comercial NEXIMID® MHT-R. Aunque en un principio se diseñó para piezas compuestas en la industria aeroespacial, los sectores del transporte y la fabricación de maquinaria también podrán beneficiarse al ser posible sustituir piezas metálicas expuestas a altas temperaturas. El proyecto HICTAC ha ofrecido una alternativa única a los compuestos metálicos y cerámicos, estableciendo una posición de liderazgo para la Unión Europea en lo que promete ser un mercado lucrativo a nivel mundial.

Palabras clave

Alta temperatura, compuestos, motores aeronáuticos, HICTAC, poliimida, moldeado por transferencia de resinas

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