Antich and Sons desarrollan una técnica de hilado compuesto para la producción de preformas tejidas en 3D

El productor de telas Antich and Sons (Huddersfield, Reino Unido) ha logrado un cambio radical en su capacidad de fabricación para producir preformas tejidas multicapa en 3D acabadas para compuestos avanzados utilizados en la industria aeroespacial y automotriz a través de un proyecto pionero con el Centro de Investigación de Manufactura Avanzada de la Universidad de Sheffield (AMRC, Catcliffe, Reino Unido)

La capacidad avanzada de Antich and Sons es la culminación de FABFORM, un proyecto de tres años emprendido con la AMRC y financiado por Innovate UK, que se centró en desarrollar los métodos adicionales necesarios para crear preformas de forma estabilizada y casi neta de espesor variable. Según se informa, estas preformas permitirán un uso eficiente del material dentro de un componente, garantizarán el tamaño y la forma correctos para colocarlos en los moldes utilizados para la inyección de resina de matriz compuesta, así como también facilitarán un manejo y transporte más fácil y más robusto.

El jefe de investigación y desarrollo de la compañía, Andy Smith, dice que los desarrollos en la estabilización y el recorte de preformas de fibra de carbono tejidas en 3D con espesores uniformes y variables es un logro significativo para la compañía con sede en Huddersfield, que la lleva más allá del estado actual de capacidades de fabricación de última generación.

“Los métodos de corte, estabilización y espesor variable desarrollados para materiales tejidos en 3D en FABFORM permiten un paso significativo en la cadena de valor”, dice Smith. “Lleva a Antich de un tejedor de telas a un fabricante de preformas compuestas avanzadas listas para el siguiente paso en el proceso de fabricación”.

Smith señala que el desarrollo de los procesos clave necesarios para transformar las telas tejidas en 3D en preformas "listas para el molde" aún es inmaduro en la cadena de suministro del Reino Unido. Él dice que los nuevos desarrollos de Antich and Sons aportan un gran valor al mercado al hacer avanzar las tecnologías de fabricación, mejorar el rendimiento del producto y agilizar las capacidades de producción.

“En el pasado, las preformas tejidas en 3D eran un trabajo duro para prepararlas para las operaciones de moldeo y también eran propensas a deteriorarse cuando se manipulaban y cortaban”, dice Smith. “Por lo tanto, sentimos que era crucial que, como tejedora, desarrolláramos la tecnología durante y después del tejido para suministrar preformas estables y terminadas que puedan ser utilizadas fácilmente por los usuarios finales.

“La capacidad de acceder a las instalaciones de clase mundial en la Universidad de Sheffield AMRC fue una gran ayuda para adoptar un enfoque científico para evaluar, seleccionar y probar las tecnologías adecuadas, así como para desarrollar los procesos en equipos de alta tecnología a escala industrial . ”

Chris McHugh, gerente de desarrollo de fibra seca en AMRC Composite Center, dice que los desarrollos logrados a través de FABFORM apoyan la creación de productos más competitivos que son más livianos, más rígidos y más fuertes, además de ayudar a diversificar los flujos de ingresos, creando nuevos empleos y aumentando la base de habilidades. en compuestos.

Agrega:“La colaboración entre AMRC y Antich and Sons ha utilizado las tecnologías avanzadas combinadas y la experiencia disponible para avanzar en las capacidades de preformado de tejido en 3D para la fabricación en el Reino Unido. Los resultados del proyecto tienen el potencial de generar nuevos negocios importantes y fuertes exportaciones para el Reino Unido, en aplicaciones de fabricación de alto valor intersectoriales, incluidos los sólidos mercados de exportación en la industria automotriz y aeroespacial ”.

Smith dice que FABFORM ha sido "un excelente primer paso" en la incorporación de tecnologías clave como la reducción del grosor, la estabilización y el recorte de bordes que convierten mecánicamente la tela 3D en una preforma utilizable para una operación de moldeo de compuestos.

Él dice que el conocimiento de este proyecto se ha desarrollado investigando varias técnicas de estabilización de preformas y evaluando cuantitativamente su rendimiento a través de múltiples métodos de prueba, como pruebas de deshilachado de bordes y pruebas de cizallamiento de marcos de cuadros, por nombrar algunos. A esto le siguió la comparación de una amplia gama de métodos de recorte de las preformas, incluido el láser, el corte por chorro de agua y los métodos ultrasónicos.

“La capacidad de suministrar preformas avanzadas y listas para usar abre nuevas vías para el desarrollo de materiales estructurales y complejos alternativos en el mercado del Reino Unido, lo que permite la creación de productos más competitivos”, agrega Smith. "Las oportunidades futuras en mercados como las energías renovables (palas de turbinas eólicas), el ferrocarril (estructura de la carrocería), el procesamiento industrial y la defensa proporcionarán beneficios a largo plazo para el sector de compuestos del Reino Unido en general".

Con más de diez años de experiencia en investigación y desarrollo de compuestos, en áreas como compuestos de matriz de polímero (PMC) y compuestos de matriz de aluminio (AMC), Antich and Sons dice que continúa impulsando el negocio hacia nuevas aplicaciones para su tecnología de tejido.

La empresa ha adquirido una única máquina de tejer 3D con pinzas de Lindauer Dornier GmbH (Lindau, Alemania), que incluye una plataforma de despegue horizontal (HTO), que se dice que es la primera de su tipo en el Reino Unido. Extraer la tela de la máquina en una configuración horizontal recta, en lugar de alrededor de un rodillo, que es clave para evitar la distorsión con telas gruesas y forma la base de las técnicas de separación de capas que facilitan el grosor variable, dice la compañía. También se ha agregado la capacidad de moldeo por transferencia de resina (RTM) de prototipos para acelerar los ciclos de desarrollo.

Antich and Sons tiene la intención de exponer en Advanced Engineering y JEC World cuando regresen las conferencias.