Un sistema innovador para tejer en un solo paso textiles tridimensionales
Los compuestos poliméricos avanzados, como los plásticos reforzados, combinan el peso ligero y el bajo coste de una matriz polimérica con las propiedades superiores de las fibras de refuerzo que llevan integradas. Cuando dichas fibras se tejen para crear telas, se obtienen incluso más cualidades. No obstante, por el momento la aplicación comercial generalizada se ha visto obstaculizada, principalmente, por las dificultades de procesamiento y los elevados costes. El proyecto 3D-LIGHTTRANS (Large scale manufacturing technology for high-performance lightweight 3D multifunctional composites) consiguió subsanar estas limitaciones. Los científicos desarrollaron y estudiaron un nuevo concepto para telas de muchas capas y también para telas separadoras de tejido cruzado. Para telas de muchas capas se utilizaron máquinas de producción o se desarrollaron nuevas para la tela separadora, de forma tal que las telas separadoras tejidas entrelazadas y las estructuras tejidas celulares puedan fabricarse en un solo paso. Ello se combina con la capacidad de drapeado automático profundo y fijación de telas de múltiples capas de buen espesor en geometrías tridimensionales complejas. Además de la industria aeronáutica, 3D-LIGHTTRANS apuntó a los sectores de transporte, salud, energía, ocio y otros sectores importantes. El hilo híbrido combina el refuerzo de vidrio con los filamentos de matriz termoplástica en un solo hilo. Los científicos utilizaron técnicas de mezcla de aire en la fabricación por su buen comportamiento de impregnación. El proceso se optimizó para aumentar lo más posible la reproductibilidad y el rendimiento con diferentes cocientes de mezclas de vidrio/polímero en una variedad de materiales de la matriz. La distribución de los filamentos termoplásticos y la fibra de vidrio es muy homogénea, mientras que la abrasión del hilo es mínima durante el proceso de tejido. El refuerzo de las telas tejidas permite aumentar el rendimiento, controlar mejor las propiedades y variar según las necesidades particulares. El drapeado de los textiles prefijados localmente en la forma tridimensional final deseada se realiza automáticamente. En particular, se une un dispositivo de drapeado especial a un robot, que se programa para seguir un determinado patrón, manteniéndose la tela en el lugar con dispositivos de fijación. Gracias a un sistema de control de fuerza, la programación del patrón es más simple y se garantiza la presencia de una fuerza de drapeado constante de la tela contra la herramienta. El uso de materiales ligeros previsiblemente dará lugar a ahorros importantes de combustible, lo cual generaría más beneficios económicos para el cliente y menos emisiones de dióxido de carbono. La producción totalmente automatizada reducirá los costes y el tiempo de producción y permitirá que los fabricantes de la Unión Europea sean más competitivos.
Palabras clave
Textiles tridimensionales, hilo híbrido, tejidos textiles, telas de muchas capas, telas separadoras, compuestos termoplásticos, 3D-LIGHTTRANS, fabricación
