Los métodos de fabricación de composite más populares

Para 2024, el tamaño del mercado global de compuestos será de aproximadamente $ 130,83 mil millones. El principal material de refuerzo en los EE. UU. Es la fibra de vidrio. En 2017, registró un valor de crecimiento de $ 2.1 mil millones.

Existe una demanda creciente de materiales resistentes, duraderos y ligeros. Muchas industrias están recurriendo a los compuestos para encontrar refuerzos de un diseño específico.

Quieren resolver los desafíos a los que se enfrentan los polímeros reforzados con fibra. Estos refuerzos son productos de fabricación compuesta.

Existen varios métodos de fabricación de compuestos en la industria. Su decisión depende del material, el diseño y la aplicación del compuesto.

Estos son algunos de los métodos más populares.

1. La disposición de la mano

El laminado manual es el método de fabricación más básico que se utiliza en los compuestos termoendurecibles. El proceso implica colocar capas de preimpregnado en una herramienta a mano para crear una pila de laminado.

Una vez que se completa la colocación, debe aplicar la resina a la capa de capas. En una variación diferente de la disposición manual conocida como capa húmeda, es necesario recubrir cada capa con resina antes de colocarlas juntas.

2. Moldura abierta

El moldeo por contacto o moldeo abierto es un proceso de bajo costo que se utiliza en la creación de materiales compuestos de fibra de vidrio. El molde se trata primero con un agente desmoldante y gel antes de que comience la fabricación.

Coloque los materiales de moldeo en la parte superior del molde mediante el proceso de pulverización o el proceso de colocación manual. En el proceso de rociado, debe rociar la resina y los hilos cortados sobre la superficie de la moldura simultáneamente.

Luego compacte el laminado con la mano usando rodillos y agregue cualquier material de núcleo en este punto. Una última capa de pulverización ayuda a colocar los materiales del núcleo entre el laminado. Luego, puede permitir que la moldura se cure.

A veces, puede utilizar el proceso de colocación manual junto con la colocación de rociado en un intento por reducir la mano de obra.

3. Métodos de infusión de resina

Debido a la gran demanda de materiales compuestos, aumenta la necesidad de una tasa de producción más rápida. Mucha gente está reemplazando el proceso de laminado con métodos alternativos que fomentan la automatización de la fabricación.

Estos métodos de fabricación incluyen:

El moldeo por transferencia de resina

Aquí, debe poner refuerzo seco en el molde y luego bombear una mezcla de resina y catalizador a baja presión.

La resina utilizada es de baja viscosidad, por lo que puede penetrar en la preforma antes de que cure. El proceso produce piezas de alta calidad sin necesidad de autoclave.

Moldeo por inyección de reacción

Tiene una diferencia notable con el moldeo por transferencia de resina. En lugar de inyectar la resina y el catalizador como una mezcla, los inserta en dos corrientes separadas.

La reacción química que se produce durante la mezcla se lleva a cabo en el molde en lugar del cabezal dispensador.

Moldeo por transferencia de resina asistido por vacío (VARTM)

VARTM se destaca de los otros procesos de moldeo por transferencia de resina ya que no necesita el uso de calor o presión. En lugar de bombear la resina a presión, el VARTM la introduce en la preforma mediante vacío.

Por lo tanto, VARTM utiliza herramientas de bajo costo, lo que facilita la producción de una cantidad considerable de piezas complejas y económicas.

Devanado de filamentos

La ventaja significativa del método de fabricación de bobinado de filamentos es que sus costes de material son bajos. El proceso es continuo y puede ser altamente automatizado.

El área de aplicación más importante es la fabricación de varillas de palos de golf.

Otros artículos, como piezas cilíndricas, cañas de pescar y recipientes a presión, toman la parte restante del negocio.

Pultrusión

El método de pultrusión es un proceso simple y continuo. Aquí, primero se pasa la fibra de refuerzo a través de un baño caliente de resina. Luego se diseña para formas específicas a medida que pasa por varias guías de formación.

Posteriormente, pasa a través de un troquel calentado antes de que se asimile a su forma final y se cure. Los productos elaborados mediante pultrusión son lisos y no necesitan procesamiento posterior.

El método se ha utilizado durante décadas en la fabricación de fibras de vidrio y resinas de poliéster.

Enrollado de tubos

El enrollado de tubos es un método de fabricación que puede utilizar en la fabricación de varillas y tubos. Sus principales productos son tubos cónicos o cilíndricos de pequeño diámetro.

En este proceso, primero debe cortar previamente el material en patrones que ayudarán con la arquitectura de la fibra. Luego se colocan sobre una superficie donde un mandril pasa sobre ellos para compactar y eliminar el volumen de los materiales.

Debe reposicionar las piezas del patrón a intervalos regulares para que pueda darle al tubo resistencia a la flexión.

Moldeo por compresión

Este método es útil en el procesamiento de termoendurecibles de gran volumen. Es la mejor opción para usar cuando tiene que producir más de 10,000 piezas.

Los materiales compuestos de láminas se fabrican utilizando un compuesto de fabricación de láminas. Primero debe colocar una pasta de resina y verter fibra de vidrio picada encima. Luego, puede cubrir la fibra de vidrio con una capa final de pasta de resina.

La industria automotriz está explorando el uso de compuestos para molduras de láminas que tienen un refuerzo de carbono. Tiene como objetivo aprovechar la resistencia y la relación rigidez / peso del carbono.

Moldeo por inyección

Es un método rápido y de baja presión común en la fabricación de termoplásticos rellenos. El proceso es rápido, con velocidades de inyección de entre uno y cinco segundos. Una hora es suficiente para producir hasta 2000 piezas pequeñas.

El moldeo por inyección automatizado de BMC está aumentando en las filas y se está apoderando de algunos de los mercados en manos de los fabricantes de termoplásticos y fundición de metales.

Detalles importantes a tener en cuenta cuando se utilizan métodos de fabricación compuestos

Los materiales compuestos tienen muchas propiedades deseables que los hacen adecuados para su uso en diversas aplicaciones.

Los métodos de fabricación de compuestos enumerados anteriormente ayudan a dar forma a las resinas y refuerzos, dando al material compuesto la forma deseada.

Al manipular materiales compuestos, es imperativo que los fabricantes mantengan un entorno de trabajo seguro. También deben abordar los problemas de salud y seguridad mediante el uso de equipos de protección y el desarrollo de políticas de monitoreo para toda la empresa.

Contáctenos hoy para obtener más información sobre el uso de materiales compuestos.