Su guía de ciencia y tecnología compuestas

¿Sabías que los primeros compuestos se hicieron hace 4.000 años con barro y paja? Hoy en día, los fabricantes utilizan de 65.000 a 85.000 toneladas métricas de materiales compuestos de fibra de carbono cada año.

Con el aumento exponencial del material compuesto utilizado, es clave mantenerse informado. Continúe leyendo este artículo para aprender sobre ciencia y tecnología compuestas.

La importancia de los materiales compuestos

Los materiales compuestos proporcionan un beneficio único al proceso de fabricación. Los compuestos de carbono ofrecen productos resistentes, duraderos y ligeros que se ajustan a las especificaciones de diseño.

Los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) han revolucionado el proceso de ingeniería. Debido a los CFRP, los componentes automotrices y aeroespaciales específicos ahora pesan menos. Esto se traduce en requisitos de suspensión más bajos, ruedas, neumáticos y motores más pequeños.

Los componentes de fibra de carbono resistentes a la corrosión reducen los gastos y agilizan el proceso de fabricación. También proporcionan una mayor esperanza de vida.

Ciencia y tecnología compuestas

Es importante comprender la ciencia y la tecnología que se utilizan para crear estos compuestos. Por lo tanto, el proceso incluye varios pasos.

El preimpregnado

Los preimpregnados contienen materiales compuestos reforzados como fibras de carbono preimpregnadas con resina activada. Entonces, estas resinas incluyen endurecedores. La creación de piezas compuestas a menudo implica la colocación de capas de preimpregnados en un molde.

Curado en autoclave

Luego, el molde de resina compuesta se coloca dentro de un autoclave. Luego se calienta a la "temperatura de curado", lo que hace que la resina reaccione y se cure.

Curado sin autoclave

Algunas piezas, especialmente las de la industria aeroespacial, son demasiado grandes para un autoclave. Por lo tanto, los procedimientos de curado fuera del autoclave brindan soluciones alternativas.

La creación de piezas compuestas sin huecos implica dos factores críticos. El proceso debe garantizar la evacuación del aire y mantener la calidad.

Los preimpregnados fuera de autoclave contienen dos superficies exteriores cubiertas con películas de resina. El centro parcialmente impregnado con la resina forma un interior de fibra seca. Esta estructura de preimpregnados reduce el atrapamiento de aire entre los preimpregnados apilados durante la temperatura ambiente. curado

A temperatura ambiente, las resinas óptimas fuera del autoclave deben:

• Tienen menor reactividad para evitar el flujo frío
• Conserve las áreas porosas para permitir la evacuación del aire a temperaturas elevadas
• Disminuye rápidamente la viscosidad para permitir la impregnación de las áreas porosas antes de la gelificación

Para disminuir los vacíos internos, es vital equilibrar el flujo de resina y el tiempo de gelificación. Esto significa mantener la temperatura adecuada durante todo el proceso de curado.

Moldeado de vejiga

Después de aplicar el material compuesto a una vejiga, se coloca dentro de un molde de cavidad hembra. Luego, el molde se cierra con abrazaderas y se calienta para curar la pieza.

Durante el curado, la presión del aire fuerza al laminado contra la cavidad exterior. Como resultado, esto lo consolida dentro del molde creando una estructura fuerte, ligera y hueca.

Moldura fundida

El moldeo por fundición es un método eficaz para generar múltiples componentes idénticos. Al mismo tiempo, este método permite modificaciones sin afectar la producción.

Después de crear los moldes de fundición, se rellenan con el material compuesto. El material se cura y el molde se retira y se reutiliza. Esto genera menores costos de fabricación y herramientas.

Moldeo por compresión

El moldeo por compresión implica colocar el preimpregnado en la cavidad del molde hembra. Luego se comprime con la cavidad del molde macho.

Los moldes comienzan a precalentarse a temperaturas de curado específicas, lo que reduce los tiempos del ciclo de curado. Por lo tanto, esto permite tiempos de curado que oscilan entre 3 y 25 minutos.

Soluciones de fabricación rentables

Las tecnologías avanzadas proporcionan una producción eficiente de componentes de alta calidad para satisfacer sus necesidades. Este artículo brindó una descripción general de la ciencia y la tecnología de compuestos de última generación.

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