Curado en autoclave versus sin autoclave:¿Cuál es la diferencia?

Con su tejido característico y una combinación casi perfecta de resistencia, ligereza y rigidez, el material de fibra de carbono ha enloquecido a los ingenieros desde su descubrimiento en 1958.

Por lo tanto, cuenta con una resistencia diez veces mayor que la del acero y una fracción del peso. No es de extrañar que las empresas automotrices y aeroespaciales hayan incorporado el material en sus diseños.

En 1981, McLaren MP4 / 1 incorporó el primer chasis compuesto de fibra de carbono. En la actualidad, más del 60% de los coches de Fórmula 1 del equipo McLaren Mercedes se fabrican con compuestos de fibra de carbono.

Con la alta demanda del material y los costos aún más altos para producirlo, los científicos e ingenieros buscan rigurosamente formas marginalmente menos intensivas en mano de obra y costosas para producirlo.

Los procesos en autoclave y fuera de autoclave producen material compuesto de fibra de carbono. ¿Cuáles son las diferencias y qué método es mejor?

Echemos un vistazo a las diferencias.

Diferencias

El autoclave más conocido y utilizado calienta el recipiente a presión que utiliza alta presión para procesar y curar materiales.

Los autoclaves requieren una gran inversión de capital. Consumen mucha energía, su funcionamiento es caro y limitan el tamaño de los componentes. Los autoclaves tampoco permiten ajustes durante el proceso de las bolsas de vacío o las herramientas.

Los autoclaves requieren mucha mano de obra y tienen ciclos lentos, por lo que el volumen de producción puede ser limitado.

Fuera de autoclave (OOA) es un proceso que logra la misma calidad que un autoclave.

La diferencia con el curado OOA es que logra la eliminación de huecos y el contenido de fibra deseado colocando la capa dentro de un molde cerrado y aplicando vacío, presión y calor por medios distintos a un autoclave.

Fibra de carbono preimpregnada sin autoclave

El refuerzo de fibra de carbono preimpregnado es una de las técnicas más avanzadas para fabricar material compuesto. Con un acabado superficial de alta calidad y un bajo contenido de resina, los compuestos de fibra de carbono preimpregnados OOA tienen un excelente rendimiento estructural.

Los preimpregnados OOA curan a presiones y temperaturas más bajas que los métodos tradicionales de autoclave. Los preimpregnados OOA curan a 93 ° C o 121 ° C en comparación con el autoclave tradicional a 177 ° C.

La fibra de carbono preimpregnado sin curar también es fácil de manipular y se puede cortar a mano y colocar con precisión en moldes detallados e intrincados. Esto lo convierte en un proceso ideal para piezas más pequeñas y complejas.

OOA en AeroSpace

La NASA una vez exploró la idea de construir un autoclave de 40 por 80 pies (12 m por 24 m) para curar barriles de vehículos de lanzamiento de 10 m / 33 pies de diámetro. Descubrieron que costaría aproximadamente $ 40 millones construir este autoclave descomunal.

Además, descubrieron que el costo de instalación sería de otros 60 millones de dólares. Eso sin incluir el costo del nitrógeno y la energía para operarlo.

Entonces, ¿es viable la producción de grandes materiales compuestos sin los enormes costos iniciales de construir y albergar un autoclave lo suficientemente grande?

Parece que los composites curados con OOA podrían ser la respuesta

De hecho, posiblemente una de las demostraciones más notables de la gran estructura curada con OOA hasta la fecha es el X-55 Advanced Composite Cargo Aircraft (ACCA) de Lockheed Martin.

El X-55 fue construido con un fuselaje de 60 pies / 18 m de largo hecho completamente con material compuesto avanzado. El fuselaje compuesto grande se construye con ocho piezas de MTM-45 curado con VBO de ACG.

¿Autoclave o sin autoclave?

Usando nuevos métodos OOA combinados con métodos tradicionales de curado en autoclave, SMI puede entregar a sus clientes componentes compuestos de alta calidad y personalizables.

SMI se dedica a mantenerse a la vanguardia de las tecnologías avanzadas en la fabricación de compuestos. Por lo tanto, estamos entusiasmados con el futuro de los métodos OOA.

En resumen, si está interesado en saber cuánto costará hacer que SMI fabrique sus piezas de material compuesto, ¡contáctenos hoy mismo!