AVK anuncia ganadores del Premio a la Innovación 2020 – Celebrando avances sostenibles en compuestos

AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V., Fráncfort, Alemania), la Federación Alemana de Plásticos Reforzados que representa los intereses de fabricantes y procesadores tanto en Alemania como a nivel europeo, anunció virtualmente el 7 de noviembre los ganadores de sus Premios a la Innovación 2020. Decididos por un jurado de expertos, los premios reconocen y honran innovaciones sostenibles en compuestos en tres categorías: Productos/Aplicaciones Innovadores, Procesos Innovadores e Investigación y Ciencia.

"Nos encantó recibir tantas candidaturas fuertes de nuevo en 2020. Muchos aspectos del proceso fueron, por supuesto, diferentes este año. Por primera vez, la ceremonia de premiación se celebró como un evento en internet. Sin embargo, está claro que todos en todas partes están sacando lo mejor de la situación. Las tendencias positivas en el campo de los plásticos reforzados con fibra continúan. Esperamos que estos materiales importantes estén en el corazón de muchas innovaciones en los próximos años", dice Gerhard Lettl, presidente del jurado.

Categoría "Productos/Aplicaciones Innovadores"

Motor eléctrico refrigerado directamente con carcasa ligera integral hecha de polímeros reforzados con fibra - DEmiL.

El primer lugar va para el Instituto Fraunhofer de Tecnología Química (ICT, Pfinztal, Alemania) en asociación con el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (Karlsruhe, Alemania) y Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (Japón). Se dice que este motor eléctrico de alto rendimiento demuestra que los plásticos reforzados con fibra pueden usarse para producir estructuras más pequeñas y ligeras que los diseños metálicos estándar. El motor logra una potencia continua de 58 kilovatios (kW) con un peso de 10,5 kilogramos. Según AVK, la densidad de potencia de 5,5 kilovatios por kilogramo establece un nuevo estándar para motores eléctricos que pueden producirse en grandes series. Un sistema de refrigeración se integró en la carcasa, que disipa el calor generado por el motor directamente en la fuente y hace posible el uso de compuestos en la construcción.

Compuestos termofijos intrínsecamente reprocesables, reparables y reciclables (3R) para industrias más competitivas y sostenibles.

El segundo lugar fue otorgado a Cidetec (Donostia-San Sebastián, España). Según Cidetec, estos usan enlaces covalentes dinámicos para crear una nueva generación de compuestos termofijos que, junto con las características de rendimiento familiares, se afirma que tienen otras propiedades nunca vistas antes en esta forma. Además, Cidetec dice que los materiales pueden ser fácilmente reacondicionados, reciclados o reparados.

Estructura híbrida metal-compuesto a prueba de fuego - Sándwich de protección contra incendios LEO con conector híbrido acero-vidrio Hyconnect integrado.

El tercer lugar fue otorgado a Saertex GmbH & Co. KG (Saerbeck, Alemania) y Hyconnect GmbH (Hamburgo, Alemania). Según AVK, esta es una estructura de sándwich compuesto reforzada en 3D, en la que se pueden insertar capas de protección contra incendios para aislar y enfriar en caso de incendio. Las resinas epoxi estándar pueden usarse durante la infusión al vacío para integrar una estructura híbrida vidrio-metal a la que los componentes metálicos tradicionales pueden unirse mediante soldadura, proporcionando una conexión a prueba de fuego en una etapa temprana del proceso. Esta cubierta protectora contra incendios forma una capa aislante en caso de incendio y también protege el componente de sándwich y la conexión híbrida. En contraste con los compuestos metálicos tradicionales, este producto puede reducir el peso hasta en un 55 %.

Categoría "Procesos Innovadores"

Proceso de moldeo por inyección robotizado (ROBIN).

El primer lugar en la categoría "Procesos Innovadores" fue otorgado a ROBIN y al Instituto de Ingeniería Ligera y Tecnología de Polímeros de la TU Dresden (Alemania). Usando fibra de carbono en una máquina de moldeo por inyección de compuesto en marco C, los desarrolladores pudieron construir una máquina que pesa menos de 140 kilogramos. Esto permite que la máquina se acople a un robot, por ejemplo, y se mueva libremente por una sala. Mejorar la movilidad de la tecnología de planta genera mayor flexibilidad en el proceso de moldeo por inyección para la producción de componentes híbridos, al mismo tiempo que permite fabricar productos ligeros de una manera que ahorra recursos.

Omega stringer desde el rollo.

Desarrollado por el ganador del segundo lugar, el Centro Aeroespacial Alemán (DLR, Colonia, Alemania), este nuevo proceso de fabricación permite producir elementos de refuerzo con forma de omega a partir de preimpregnados de epoxi de fibra de carbono. Permite a los fabricantes producir stringers eficientemente a bajo coste y en grandes cantidades mientras también ahorra recursos. La cadena de proceso en su conjunto combina tecnología de colocación automatizada de fibra (AFP), conformado de membrana de un solo lado —también conocido como conformado en caliente— y curado en autoclave. El conformado simultáneo de secciones transversales con curvaturas positivas y negativas se considera una característica de proceso única.

Fundición a presión híbrida: fabricación de estructuras compuestas intrínsecas CFRP-aluminio en fundición a presión de aluminio de alta presión.

El tercer lugar fue otorgado a este proceso, desarrollado por el Instituto de Fibras de Bremen (FIBRE) y los institutos de investigación Fraunhofer IFAM (Bremen, Alemania). Este nuevo proceso, dicen ambos institutos, proporciona una técnica para unir aleaciones de aluminio y plásticos reforzados con fibra de carbono fundiendo la capa termoplástica. La capa termoplástica crea simultáneamente una separación electroquímica entre la fibra de carbono y la aleación de aluminio, previniendo la corrosión por contacto, y la resistencia se logra en la interfaz del material. El proceso ahorra recursos y puede usarse en producción en serie. Debido a su potencial en construcción ligera, podría reducir las emisiones de CO₂ de los vehículos.

Categoría "Investigación y Ciencia"

Nuevas resinas UP resistentes a altas temperaturas y agentes de endurecimiento.

En la categoría "Investigación y Ciencia", el primer lugar fue otorgado a la Universidad de Ciencias Aplicadas de Münster (Münster, Alemania). La resina UP alcanza una temperatura de distorsión por calor (HDT) de casi 250 °C; la HDT más alta medida anteriormente es de alrededor de 180 °C. La reactividad fotoquímica y térmica es significativamente mayor que la de ésteres de vinilo y uretanos resistentes a altas temperaturas comparables, dice la universidad. Además, los agentes de endurecimiento se basan en copolímeros de anhídrido maleico-estireno y aumentan la viscosidad de la resina a temperaturas entre 100-160 °C. Al mismo tiempo, aumentan la reactividad y mejoran la calidad de la superficie del laminado.

Principios científicos para la aplicación industrial del proceso de moldeo por transferencia de resina termoplástico (T-RTM).

Fraunhofer ICT recibió adicionalmente el segundo lugar por su proceso innovador, que evalúa los efectos negativos de la humedad en T-RTM. El proceso compensa el agua para restaurar la velocidad de reacción previa con propiedades de polímero casi idénticas. Con un modelo de simulación recién desarrollado, el proceso puede controlarse específicamente modelando la cinética del proceso. Esto conduce a un proceso altamente eficiente y permite fabricar componentes T-RTM en entornos de producción en serie.

Producción eficiente en material y energía de puntales de turbina mediante la combinación integradora de materiales reforzados con fibra termofijos.

El tercer lugar fue otorgado al Instituto de Tecnología de Polímeros de la Universidad de Erlangen (Alemania) por su proyecto. El "proceso Duro-IMF", como se le denomina, que se desarrolló en el curso del proyecto de investigación, permite fabricar eficientemente componentes compuestos de fibra termofijos complejos mediante moldeo por inyección termofijo. El proceso combina preimpregnados reforzados con fibra continua y materiales de moldeo reforzados con fibra corta en el principio one-shot. Al coordinar la modificación del material y controles de proceso inteligentes, los sistemas de resina de los materiales reaccionan irreversiblemente entre sí durante el curado en el molde, resultando en un componente híbrido con alta resistencia de unión, bajo peso y alta resistencia a la temperatura, así como una reducción en el consumo de energía y tiempo de ciclo de más del 50 %.

Además de ser premiados virtualmente el 12 de noviembre, muchas de las innovaciones de los ganadores del premio se presentarán nuevamente en el folleto del Premio a la Innovación AVK de este año, que estará disponible en línea aquí.