Fabricación de composites más económica y rápida
Los procesos de fabricación de composites exigen un esfuerzo desproporcionado para determinar los parámetros óptimos de proceso y cumplir las calidades y tolerancias necesarias para estructuras ligeras de alto rendimiento. La industria pide cada vez más materiales para sustituir piezas de gran volumen y, así, reducir el peso y el coste en materiales. Sin embargo, los procesos de fabricación de composites de alto rendimiento son demasiado ineficientes o los materiales no son lo suficientemente resistentes. La iniciativa ECOMISE (Enabling next generation composite manufacturing by in-situ structural evaluation and process adjustment), financiada por la Unión Europea, trabajó para desarrollar un nuevo sistema de producción para fomentar la nueva generación de fabricación de composites termoendurecidos y su procesamiento posterior. Los investigadores consiguieron desarrollar procesos de alta precisión que aumentan la eficiencia y reducen el tiempo de fabricación. ECOMISE desarrolló un enfoque de fabricación basado en el conocimiento que cuesta menos tiempo y dinero. Por primera vez, los investigadores crearon una evaluación in situ de las propiedades de los composites durante la fabricación y utilizaron esa información para el ajuste inmediato de los procesos. Mediante el módulo predictivo de procesos probabilísticos, ECOMISE desarrolló métodos más fiables para predecir el proceso de fabricación continua de principio a fin, con el desmoldado final. Teniendo en cuenta la fiabilidad de los procesos, los investigadores seleccionaron los métodos más eficientes en función de la precisión necesaria que se determinó para cada uno. Los investigadores también desarrollaron el módulo de monitorización de procesos en línea para identificar las propiedades de los procesos, como la calidad, los defectos, la infusión y los procesos de curado de los composites. ECOMISE desarrolló hardware para sensores como un nuevo concepto de iluminación con menos reflexiones durante la medición de la orientación de las fibras. Los miembros del equipo también proporcionaron un módulo de evaluación in situ que contenía métodos y herramientas nuevos para realizar el análisis y la evaluación estructural del efecto de los defectos en el nivel de componente durante la fabricación. Finalmente, módulo de ajuste de procesos in situ desarrollado sustituye a los procedimientos actuales por una capacidad de toma de decisiones automática in situ. Las medidas para el ajuste de procesos se derivan de algoritmos de optimización integrados en tiempo real. Estas mediciones dan lugar a una reducción importante del desperdicio de materiales y energía, a la vez que garantizan la calidad necesaria de las piezas. Estos resultados pueden tener un efecto importante para los usuarios industriales y de pymes, como proveedores de estructuras de composites.
Palabras clave
Fabricación de composites, estructuras de composites, monitorización de procesos en línea, optimización, ECOMISE
