CompoTech lanza vigas estándar ligeras de fibra de carbono epoxi como alternativa al acero

CompoTech (Sušice, República Checa) ha lanzado recientemente una nueva gama estándar de vigas compuestas de fibra de carbono (CF) epoxi ligeras en opciones redondas y cuadradas y tamaños, que pueden especificarse en lugar de acero.

CompoTech dice que las vigas cuadradas estándar se producen a partir de fibras de carbono de grafito y PAN usando su técnica automatizada de colocación de filamentos asistida por robot, que coloca fibras continuas axialmente a lo largo de la longitud de la viga. El resultado es una viga compuesta de carbono epoxi de alta resistencia con un 10-15 % más de rigidez en dirección axial y hasta un 50 % más de resistencia a la flexión comparada con una viga convencional enrollada por filamentos con las mismas dimensiones.

Todas las vigas CompoTech se producen con colocación automática de filamentos (AFP) y moldeadas por prensado de precisión usando un sistema de resina epoxi de dos componentes en húmedo. El curado es un proceso de dos etapas, primero a temperatura ambiente para eliminar cualquier tensión residual durante el moldeo que pueda causar deformación con el tiempo, luego post-curado en horno. Comparado con la pultrusión, CompoTech dice que su técnica de prensado proporciona una viga de CF epoxi de precisión con muy alta precisión dimensional y un acabado superficial de tolerancia cerrada, que típicamente no requiere mecanizado CNC de acabado costoso.

Según CompoTech, sus vigas compuestas de carbono han permitido a productores de sistemas de utillaje industrial modular, como Bilsing Automation GmbH (Attendorn, Alemania), reemplazar vigas de acero y aluminio mucho más pesadas, proporcionando beneficios de producción significativos como velocidades de operación más rápidas y mayor productividad; menos vibración y amortiguación más rápida; capacidad de manejo de cargas más pesadas en la misma línea; menor consumo de energía y costes operativos de por vida; y fácil ensamblaje para estructuras que necesitan conexiones atornilladas.

Aplicaciones exitosas en sectores de mercado aeroespacial, agrícola, automoción, metrología, marino y equipos deportivos para productos CompoTech incluyen vigas para máquinas herramienta industriales; ejes de transmisión; T-booms de líneas de prensado automotriz automatizadas, marcos estructurales y travesaños; brazos de pulverizadores de cultivos; estructuras aeroespaciales; mástiles y vergas de yates; y cuadros de bicicletas compuestas.

La elección de opciones de vigas cuadradas estándar incluye vigas conectoras huecas con esquinas redondeadas «para atornillar» para extender la longitud, y vigas diseñadas con esquinas reforzadas para mayor rigidez, amortiguación y rendimiento de carga.

Las vigas cuadradas estándar están disponibles en tamaños desde 60 x 60 x 5 mm de espesor de pared, pesando 1,7 kg/m, con un Módulo E (elasticidad) en dirección axial de 196 GPa, hasta la viga más grande 200 x 200 x 8 mm, pesando 4,19 kg/m, con Módulo E de 210 GPa, igualando al acero para herramientas. El diseño más rígido alcanza un Módulo E de 327 GPa, que se dice es un 69 % más rígido que el acero inoxidable (193 GPa) y un 56 % más rígido que el acero para herramientas (210 GPa). Las longitudes de vigas cuadradas varían entre 2,3-5,0 m dependiendo del tamaño.

Los tubos redondos estándar de CF epoxi, que tienen un Módulo E de 90 GPa, se fabrican usando fibras de carbono PAN. Los tubos están disponibles en tamaños desde un diámetro interior de 428 mm x 4 mm de espesor de pared, pesando 6,92 kg/m, hasta 10 mm de diámetro interior x 2 mm de espesor de pared, pesando solo 0,11 kg/m. Las longitudes estándar de tubos son entre 3,6-7,8 m, dependiendo del diámetro.

Tanto los tubos estándar como las vigas cuadradas están disponibles en cantidades desde unidades sueltas hasta pedidos de múltiples lotes. Bajo pedido, CompoTech dice que buscará añadir tamaños adicionales a las gamas estándar de tubos redondos y vigas cuadradas, así como continuar ofreciendo su servicio de diseño y fabricación a medida para vigas industriales y otros componentes compuestos de CF para cumplir requisitos específicos de clientes.