Solvay muestra un enfoque de preimpregnado y piezas de bajo costo utilizando el enrollador de filamentos Cygnet Texkimp

El proveedor de tecnología y materiales compuestos Solvay (Alpharetta, Georgia, EE. UU.) Ha instalado una máquina robótica de bobinado de filamentos de cuatro ejes diseñada y construida por el especialista en manipulación de fibras y fabricante de maquinaria personalizada Cygnet Texkimp (Cheshire, Reino Unido) para fabricar material preimpregnado de bajo costo y partes compuestas.

La bobinadora a medida se instaló en el centro de aplicaciones de Solvay en el Reino Unido, una instalación de I + D con sede en Heanor, donde la empresa desarrolla nuevas tecnologías y procesos para la adopción de materiales compuestos en mercados de gran volumen, incluidos la automoción y la aeroespacial.

Preformas multicapa de alta velocidad

La bobinadora de filamentos fue diseñada por Cygnet Texkimp para permitir la producción de grandes láminas de material compuesto, o preformas, que se pueden moldear utilizando la tecnología de formación de doble diafragma (DDF) y el moldeo por compresión de Solvay. El objetivo es crear piezas exteriores rentables para la industria automotriz, incluidos capós y tapas de maletero.

"La máquina que desarrollamos es, en efecto, una bobinadora de tambor semiautomática", explica el director general de Cygnet Texkimp, Luke Vardy. "Pero, a diferencia de las máquinas tradicionales de este tipo, es capaz de enrollar fibra en una gama mucho más amplia de ángulos, lo que brinda a los clientes una mayor flexibilidad para adaptar las propiedades del material dentro de las preformas multicapa ”.

La bobinadora es capaz de enrollar a una velocidad de fibra de hasta 100 metros / minuto y ha sido construida para acomodar un mandril de 2,2 metros de largo por 0,6 metros de diámetro, para producir preformas de hasta 2 metros cuadrados. El viento terminado se corta del mandril y se recorta a la medida utilizando una unidad de corte automática integrada antes de ser transportado a la siguiente etapa de procesamiento en una mesa de transferencia dedicada.

“Cygnet Texkimp trabajó en estrecha colaboración con nosotros para desarrollar un proceso altamente controlado y eficiente que elimina gran parte de los requisitos de mano de obra y nos permite mostrar a nuestros clientes cómo pueden producir preimpregnado de fibra de carbono de forma rápida, rentable y competitiva utilizando nuestras resinas y materiales. ”Dijo Richard Russell, ingeniero de procesos en Solvay. “Para el mercado de la automoción en particular, esta es una forma alternativa muy interesante de fabricar piezas compuestas de alto rendimiento en volúmenes medios”.

Tensión constante para remolque de extensión

La bobinadora toma fibras secas, o estopas, de una fileta integrada de cuatro posiciones y las alimenta a un cabezal de aplicación. La fileta impulsada controla la tensión de la fibra durante todo el proceso. Esto asegura un esparcimiento constante a pesar de las variaciones en la velocidad de la fibra que ocurren a lo largo del proceso de bobinado.

Las cuatro estopas se extienden sobre el cabezal de aplicación para crear una lámina o cinta consolidada de 50 milímetros de ancho sobre la que se aplica el sistema de resina de Solvay, inmediatamente antes de colocarlo sobre el mandril.

El diseño de Cygnet Texkimp incorpora un sistema de medición de resina para mezclar las resinas avanzadas de Solvay en el punto de aplicación y, al hacerlo, elimina el problema del curado de la resina premezclada antes de la aplicación o la necesidad de almacenarla en condiciones especiales.

Solvay también ha trabajado con BMW (Múnich, Alemania) para demostrar la producción de una campana M4 GTS utilizando la formación de diafragma de preformas de fibra de carbono enrolladas con filamentos.

Para obtener más detalles, consulte el folleto "Materiales compuestos para aplicaciones automotrices" de Solvay (p. 7).