Manufactura de Materiales Compuestos

7/23/2019 Manufactura de Materiales Compuestos

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Manufactura demateriales

compuestos JUAN ALBERTO BETANCOURT AVILÉS

CARLOS SILVA FLORES

MARIO ALBERTO GUZMÁN PADILLA

ENRIQUE FLORES



Moldes

Existen varios aspectos que debemos considerar principalmente:

Método de producción seleccionado

Tamaño y complejidad del diseño de la pieza

Cantidad de unidades a producir

equerimientos de acabado super!cial de la pieza



"iseño del molde

El diseño de un molde es una tarea muy especializada que suelen#acer los modelistas y constructores supone varias acciones en lasque podr$amos resumir en:

%elección del material del molde

Espesores de molde Consideraciones de plie&ues y 'n&ulos



%imetr$a del laminado

(radiente de desmolde



Consideraciones sobre &randes super!cies planas

i&idez del molde

)osibilidad de retoques



%istemas de moldeo para M*TEC-M).E%T-%



Moldeo manal de ma!e"#ale$%om&e$!o$ '(and la)*&+

El moldeo o laminación manual es elmétodo m's sencillo para prepararuna pieza reforzada con !bra/

,a resina utilizada se mezcla con uncatalizador o endurecedor0 lasl'minas de !bra de vidrio o carbono

se colocan sobre el molde y seasientan en el molde con rodillos deacero/



El material debe estar !rmemente compactado contra el molde0 el aidebe quedar atrapado en medio de la !bra de vidrio y el molde/

El trabajo debe ser #ec#o con la su!ciente rapidez para completar el antes de la resina empieza a curar/



Moldeo &o" $&"a) dema!e"#ale$ %om&e$!o$

El moldeo por spray 1spray lay up2 es un proceso de fabricaciónde compuestos de molde abierto0 donde se roc$an resina yrefuerzos en un molde reutilizable0 desde una pistola dosi!cadorde resina y cortadora de !bra/



)osteriormente el laminado de !bra y resinaformado sobre el molde puede sercompactado manualmente con rodillos/

%e pueden añadir n3cleos de madera0

espuma u otro material y se aplica unase&unda capa por aspersión0 quedando eln3cleo entre los dos laminados/

,a pieza es entonces curada a temperaturaambiente o mediante calefacción0 se enfr$a yse retira del molde/



Moldeo &o" %om&"e$#,n

El moldeo por compresión es un método de

moldeo en el que el material de moldeo0 en&eneral precalentado0 es colocado en lacavidad del molde abierto/

El molde se cierra0 se aplica calor y presiónpara forzar al material a entrar en contacto

con todas las 'reas del molde0 mientras que elcalor y la presión se mantiene #asta que elmaterial de moldeo se #a curado/



En el moldeo por compresión que #ay seis factoresimportantes que se debe tener en cuenta

"eterminar la cantidad adecuada de material/

"eterminar la cantidad m$nima de ener&$a

necesaria para calentar el material/ "eterminar el tiempo m$nimo necesario para

calentar el material/

"eterminar la técnica de calefacción adecuada/

)redecir la fuerza necesaria0 para ase&urar que elmaterial alcance la forma adecuada/



Moldeo &o" !"an$-e"en%#a

El moldeo por transferencdesarrollo a partir del molcompresión en el que el cde moldeo se introduce ecavidad dentro del moldeque al cerrar el molde el cse trans!ere #asta las difecavidades de moldeo a traserie de canales/



El proceso de transferencia es0 por lo tanto0 un procesointermedio entre la inyección y la compresión/

El moldeo por transferencia est' indicado en el caso de que sedeseen moldear muc#as cavidades

,os moldes sufren mas abrasión



+nyección

,a inyección de materiales compuestos porinyección0 utiliza la misma tecnolo&$a que elmoldeo por inyección de pl'sticos tradicional// %e introduce el pol$mero m's un refuerzo/

,as !bras m's utilizadas son de vidrio0carbono y aramida/ Estos refuerzos afectannotablemente a las propiedades mec'nicas

del material !nal/



"esventajas: "i!cultad para controlar el posicionamiento de las !bras en la piez

,as !bras pueden reducir notablemente su lon&itud por rotura consin !n que alimenta el proceso/



)reimpre&nados

%on materiales compuestos formados por e refuerzo0 impre&nados con untermoestable que polimeriza bajo unas determinadas condiciones/

En estos casos0 la resina se encuentra en un estado intermedio de curado procesado !nal para su completa polimerización y inte&ración/

Es necesario tomar en cuenta:

el tipo de resina que va a formar la matriz

el tipo de refuerzo 1material y presentación2

C-4TE4+"-0 E4 )-CE4T*5E T-T*, "E )E%-0 "E ,* E%+4*/

Es un dato importante0 pues durante el proceso de curado no se podr' añcantidad de resina0 aunque es posible eliminar parte de ella 1lo que se con6san&rado siempre resulta poco conveniente debido a la di!cultad de detecantidad exacta que realmente 6san&ra62



F#lamen! .#nd#n/ '0o0#nado de1lamen!o+Consiste en enrollar !lamentos y7o cintas tensados0 impre&nados con unatermoestable0 sobre un molde mac#o cil$ndrico o mandril/ El mandril &ira0un carro se mueve en sentido #orizontal0 el cual establece las !bras en el

deseado/ ,os !lamentos m's comunes son de carbono o de vidrio de !brarecubiertos con una resina sintética mientras se enrollan/ .na vez que el completamente cubierto con el espesor deseado0 se coloca en un #orno pla resina/ .na vez que la resina se #aya curado0 el mandril se retira dejan!nal/

E i d l d



Existen tres modelos debobinado:

8/ 9obinado #elicoidal: el movimiento de rotación del mandril se combina movimiento de traslación lon&itudinal del cabezal de impre&nación/

/ 9obinado circunferencial: se trata de una variante del bobinado #elicoid'n&ulo de enrollado de ;<=/

>/ 9obinado polar o plano: tanto el movimiento de rotación como el de tralon&itudinal es realizado por el mandril0 permaneciendo !jo el cabezal d

P"o%e$o$ en molde %e""ado



P"o%e$o$ en molde %e""ado

%e llevan a cabo sobre preformas de !bra seca y exi&en la utilización de cocalefactados de molde y contramolde con cierre estanco/

8/ )rocesos TM 1esin Transfer Mouldin&2 con resinas de curado lento a a

y con las prestaciones estructurales exi&idas en aplicaciones aeron'uti

/ )rocesos +M 1eaction +njection Mouldin&2 con resinas multicomponen&eneralmente de curado r'pido y adaptables0 por tanto0 a los ciclos de un mayor n3mero de sectores industriales

Este tipo de procesos para la obtención de estructuras con &eometr$a comestructuras ali&eradas con n3cleos de espumas estructurales0 paneles de a

RTM 'Re$#n T"an$-e"



RTM 'Re$#n T"an$-e"Mold#n/+%e trata de un proceso de fabricación en molde cerrado a baja presión/ )ue

cinco etapas:

8/ %e coloca el tejido de !bras secas en el molde y éste es cerrado/

/ %e inyecta la resina en el molde mediante una bomba/>/ %e sella la entrada de resina y la salida de aire/

?/ %e aplica calor 1curado2

@/ Tras un per$odo de enfriamiento se abre el molde y se retira la pieza

"ebido a la posibilidad de moldear las !bras en seco antes de la inyección consi&ue una mejor orientación de las !bras0 aumentando las propiedadesmaterial/



In)e%%#,n,a in!ltracion de materiales compuestos por inyección0 utiliza la misma tecmoldeo por inyección de pl'sticos tradicional/ )ero a diferencia de introduc3nicamente un pol$mero 1ya sea termopl'stico o termoestable20 se introdum's un refuerzo/

,as !bras m's utilizadas son de vidrio0 carbono y aramida/ Estos refuerzosnotablemente a las propiedades mec'nicas del material !nal/ )ero por otroal&unos inconvenientes como:

8/ "i!cultad para controlar el posicionamiento de las !bras en la pieza/

/ ,as !bras pueden reducir notablemente su lon&itud por rotura con el toalimenta el proceso/

http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_inyecci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_inyecci%C3%B3n



Pl!"$#,n %e trata de un proceso autom'tico muy vers'til mediante el que se obti

sección constante/ %e utiliza una !bra embebida en una resina termoesreacciona cuando se aplica calor/ %e tira del material para evitar roturas

desalineamiento de !bras/ Mediante este proceso se puede producir cuacompleja siempre que su espesor sea constante/ *dem's0 debido a la prsuper!cie del molde se obtienen acabados de alta calidad/ 4o obstante0proceso es relativamente baja 1> m7min2/ *dem's0 resulta muy complica!bras en 'n&ulos óptimos/

El d lt ió t d i t

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico_termoestable

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico_termoestable



El proceso de pultrusión consta de varias etapas:

8/ ,as !bras de refuerzo se presentan en forma de bobinas o rollos para Bujo continuo del material/

/ %e colocan en carretes sobre ejes con rodamientos especiales para mconstante la tensión del #ilo al ser devanado/

>/ Cuando las !bras se diri&en #acia el sistema de impre&nación se #aceunas placas de alineamiento para evitar torsiones0 nudos o daños en l

?/ ,a clave de todo el proceso de pultrusión es el molde/ "ebe alinear lascomprimirlas #asta la fracción en volumen deseada0 ase&urando el cumaterial en un tiempo relativamente corto/

@/ *lrededor del molde se colocan placas calefactadas para provocar el c

de la pieza y favorecer la reacción de polimerización de la resina/ El pcontrol m's importante es la temperatura interior del molde0 que osci8<<=C y 8@<=C/

/ En el mecanismo de tracción debe existir una distancia de al menos >éste y la salida para ase&urar el correcto enfriamiento del per!l mediaconvección natural o forzada 1por c#orro de a&ua o aire2/

http://es.wikipedia.org/wiki/Rodamiento

http://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Rodamiento



9iblio&raf$a



(racias por su atenciónD

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