Las mejoras en el proceso del moldeado abierto amplía la fabricación europea
El proceso del moldeado abierto es un método de fabricación que se utiliza para la creación de piezas cóncavas de polímero reforzado con fibra, como las bañeras y los cascos de los barcos. El proceso implica colocar la fibra de forma manual en un molde y luego verter o rociar sobre ella un plástico termoendurecible líquido. El proceso se utiliza cuando las piezas son demasiado grandes o complejas para usar otras tecnologías de moldeado, o cuando solo se necesitan unas pocas piezas. El proceso de moldeado abierto tiene numerosos inconvenientes. Es una labor muy laboriosa y lenta, lo que significa que también es cara, y las empresas de moldeado abierto suelen localizarse en países con salarios bajos. Para los europeos, esto provoca unos tiempos de espera largos y vulnerabilidades en la cadena de suministro. El moldeado abierto también se enfrenta a limitaciones técnicas en lo que se refiere a la complejidad de la forma del molde. Además, el proceso solo funciona con materiales termoendurecibles, que no pueden volver a derretirse ni reciclarse y que emiten gases tóxicos, lo que supone un riesgo para los trabajadores. Por estas razones, el moldeado abierto tiene una gran huella medioambiental.
Fabricación por adición de fibra continua
Hace mucho que se necesita un método alternativo, y el proyecto CFAM, financiado con fondos europeos, ha desarrollado un sustituto. El proyecto llevó una máquina de un modelo anterior a un nivel 9 de preparación tecnológica (lista para el mercado) y se la presentó a clientes potenciales. El nuevo proceso está formado principalmente por una impresora 3D especial que deposita un hilo continuo de la fibra de modelado (vidrio o carbono). En lugar de materiales termoestables, que solo pueden utilizarse una vez, el nuevo proceso añade termoplásticos que pueden volver a moldearse. Se trata de una combinación única y patentada.
Producción y verificación rápidas
La nueva máquina puede producir piezas de hasta 4 x 2 x 1,5 m y a gran velocidad. «Esto automatiza y acelera el proceso de hacer piezas complejas grandes reforzadas con fibra, o los moldes usados para hacer estas piezas», explica Lucas Janssen, coordinador del proyecto. La máquina puede producir una media de 15 kg/h y un máximo de 25 kg/h, es decir que es 100 veces más rápida que las impresoras 3D convencionales. «El corazón de nuestra máquina es el extrusor, o cabezal de impresión», añade Janssen. «Se alimenta con “pellets” de un material termoplástico que se derrite a altas temperaturas y presiones». El extrusor ha sido diseñado para acomodar prácticamente cualquier termoplástico. El nuevo proceso añade la fibra continua al final del extrusor, que se mueve en un espacio 3D gracias a un brazo robótico o a un robot cartesiano. El equipo de CFAM probó, verificó y optimizó el proceso. El sistema ha sido probado a través de más de treinta y cinco proyectos piloto y con más de veinte soluciones de «hardware». Aunque la respuesta de la industria fue más lenta de lo esperado, ahora el sistema está bien situado para tener éxito. Los usuarios serán empresas que fabrican productos moldeados para aplicaciones en los sectores aeroespacial, marítimo y de la construcción o las infraestructuras. La máquina puede producir de forma rentable unas pocas piezas complejas y, en muchos casos, permitirá la producción en la propia empresa. Al usar este avance, la fabricación de los productos será más sencillo y automatizado en gran medida, lo que elimina la necesidad de trabajadores especializados. El equipo de CFAM seguirá desarrollando la tecnología y ampliando el mercado, lo que implicará más demostraciones centradas en problemas y retos específicos de la industria.
Palabras clave
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