Principales técnicas de fabricación de compuestos para 2024

Para 2024, se proyecta que el mercado global de compuestos alcance aproximadamente 130.830 millones de dólares. En Estados Unidos, solo el refuerzo de fibra de vidrio representó un crecimiento de 2.100 millones en 2017.

Industrias de todo tipo recurren cada vez más a compuestos para lograr componentes más ligeros, resistentes y duraderos. La elección del método de fabricación depende del material, intención de diseño y aplicación final.

A continuación, las técnicas más ampliamente adoptadas, cada una ofreciendo ventajas distintas para casos de uso específicos.

1. Colocación manual (Hand Lay-Up)

La colocación manual sigue siendo la técnica fundamental para compuestos termoestables. Artesanos colocan manualmente capas de prepreg o fibra seca sobre un molde, luego aplican resina —ya sea con brocha (colocación en húmedo) o por pulverización— antes de que la pila cure.

2. Moldeo abierto (Contact Molding)

El moldeo abierto es un proceso rentable para piezas de fibra de vidrio. Tras tratar el molde con agente desmoldeante y gel coat, los materiales se colocan sobre la superficie usando pulverización o colocación manual. Compactación posterior, inserción de núcleo y capa final de pulverización crean un laminado robusto que cura a temperatura ambiente.

3. Métodos de infusión de resina

Para acelerar producción y mejorar consistencia de piezas, muchos fabricantes están cambiando de colocación manual a técnicas automatizadas de infusión de resina.

Moldeo por transferencia de resina (RTM)

El refuerzo seco se coloca en un molde cerrado, y resina de baja viscosidad mezclada con catalizador se inyecta bajo presión controlada. El proceso produce piezas de alta calidad sin necesidad de autoclave.

Moldeo por inyección de reacción (RIM)

A diferencia del RTM, RIM inyecta resina y catalizador como flujos separados. La reacción química inicia dentro del molde, permitiendo formación rápida de piezas.

Moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM)

VARTM aprovecha el vacío para atraer resina al preformado, eliminando necesidad de calor o alta presión. Sus bajos costes de utillaje lo hacen ideal para producir piezas complejas de alto volumen.

Enrollado de filamentos (Filament Winding)

El enrollado de filamentos es un proceso continuo y altamente automatizado que envuelve hebras continuas de fibra alrededor de un mandril rotativo. Es rentable y ampliamente usado para componentes cilíndricos como ejes de palos de golf, vasos de presión y cañas de pescar.

Pultrusión

La pultrusión alimenta fibra seca a través de un baño de resina y luego a través de una matriz calentada, formando un perfil continuo que cura en línea. El resultado es un componente liso, listo para usar con mínimo post-procesado.

Enrollado de tubos (Tube Rolling)

El enrollado de tubos construye tubos cónicos o cilíndricos de pequeño diámetro colocando patrones de fibra sobre una superficie y comprimiéndolos sobre un mandril. Repetir el proceso construye la longitud del tubo e imparte resistencia a flexión.

Moldeo por compresión

Más adecuado para producción de alto volumen de termoestables, el moldeo por compresión usa compuestos para fabricar láminas que forman piezas en un molde calentado. Fabricantes automotrices exploran compuestos de moldeo en lámina reforzados con carbono para explotar superiores relaciones rigidez-peso.

Moldeo por inyección

Rápido y de baja presión, el moldeo por inyección es ideal para termoplásticos rellenos. Tiempos de ciclo típicos van de uno a cinco segundos, permitiendo producción de miles de piezas por hora. La inyección automatizada de BMC reemplaza cada vez más fundiciones metálicas en ciertos mercados.

Consideraciones clave para fabricación de compuestos

La fabricación de compuestos no solo forma el material sino que también define sus características de rendimiento. Los fabricantes deben priorizar seguridad usando equipo de protección personal adecuado e implementando protocolos de monitorización a nivel de empresa para mitigar riesgos de salud asociados con fibras y resinas.

Para más información sobre selección del proceso compuesto adecuado para su aplicación, contáctenos hoy.