El proyecto Clean Sky 2 IMCOLOR desarrolla un proceso de fabricación integrado para el diseño de productos ligeros

Se informó que un proyecto reciente de Clean Sky 2, IMCOLOR, había desarrollado un nuevo proceso de fabricación que combinaba un proceso de moldeo por inyección de múltiples disparos con la integración de refuerzos continuos de fibra de carbono. Junto con el uso de un material de núcleo de sal desechable (que podía soportar cargas de inyección), se produjo una pieza de máquina de ciclo de aire liviana y ecológica.

Según los socios involucrados, la sinergia formada entre el moldeo por inyección y la colocación automatizada de fibras termoplásticas con in situ La consolidación (TP-AFPisc) impulsará los diseños futuros que son livianos, pero que funcionan a un alto nivel mecánico, con técnicas de producción automatizadas y fáciles de reproducir. Se dice que el TP-AFPisc es diferente de los procedimientos actuales de vanguardia, donde las estructuras compuestas se construyen típicamente dentro de cadenas de procesos. Además, los socios señalan que la arquitectura de la fibra se adapta con precisión a las necesidades del usuario al utilizar insertos fabricados por TP-AFPisc, se minimiza el esfuerzo de recortar las piezas compuestas y se reducen los desperdicios.

Según Clean Sky, varios beneficios adicionales surgen de este nuevo procedimiento. Por ejemplo, no se necesitan tratamientos con iones de cromo hexavalente (Cr6 +), la forma más tóxica del cromo, que tiene efectos ambientales negativos, en el proceso de fabricación. Además, con la integración de materiales termoplásticos, las piezas producidas a partir de este proceso aumentarán la eficiencia, reducirán el combustible y las emisiones, serán reciclables y retendrán los auxiliares del proceso respetuosos con el medio ambiente.

Algunos de los desafíos que enfrentó el proyecto IMCOLOR incluyeron encontrar un diseño de cavidad adecuado y parámetros de inyección para encapsular insertos de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) en el polímero de moldeo por inyección. Según los socios del proyecto, también fue difícil encontrar una combinación de materiales adecuada para facilitar una buena unión entre los insertos de CFRP y los polímeros. Los insertos de CFRP también tenían que fijarse correctamente durante las inyecciones de alta presión, para que no se produjeran deformaciones o desalineaciones.

Un hallazgo inesperado fueron los defectos de arrugas fuera del plano en inserciones de 23 capas (3 milímetros de espesor) en la pieza del modelo. Los socios creen que esto probablemente se debió al ajuste del juego entre el núcleo del molde y el inserto. Sin embargo, este efecto no se produjo para las inserciones de 70 capas (10 milímetros de espesor) de la parte del demostrador.

Los próximos pasos para el administrador de temas serán una mayor investigación de la nueva combinación de materiales y la evaluación interna del nuevo proceso. El consorcio también investigará el potencial de los núcleos de sal para la producción de compuestos y procesos de fundición de metales, tanto internos como en proyectos de seguimiento.

Los socios que participaron en este proyecto fueron Liebherr Aerospace Toulouse SAS (Haute-Garonne, Francia), Technische Universitaet Muenchen (TUM, Alemania), Centro de investigación de compuestos termoplásticos (TPRC, Enschede, Países Bajos), Apppex GmbH (Múnich, Alemania) y Fischer Advanced. Componentes compuestos (FACC, Ried im Innkreis, Austria). La contribución total de la UE fue de 254 775 euros.