AeroLas apunta a la industrialización del hilo de fibra de carbono

AeroLas GmbH (Munich, Alemania) ha desarrollado un proceso de hilado mediante el cual se pueden combinar filamentos discontinuos de fibra de carbono con una fibra termoplástica para crear un material de hilo que tiene una aplicación potencial en la fabricación aditiva, impresión 3D y otros procesos de fabricación de compuestos.

La tecnología de AeroLas es un derivado del hilado tradicional, que utiliza un anillo giratorio (ver foto). Michael Muth, director ejecutivo de AeroLas, señala que esta hiladora de anillos, utilizada para hilar el 80 por ciento del hilo del mundo, es incompatible con los filamentos de fibra de carbono. El "viajero" del anillo, que guía los filamentos hacia una bobina (poli) ubicada en el centro del anillo, es demasiado afilado y hace que los filamentos de fibra de carbono se rompan.

Para abordar este problema, AeroLas recurrió a la tecnología de cojinetes de aire, que la empresa ha desarrollado durante varias décadas para cientos de aplicaciones industriales. Un cojinete de aire, como su nombre lo indica, reemplaza los cojinetes metálicos tradicionales con aire presurizado para crear un espacio entre dos superficies de fricción.

Usando esta tecnología, AeroLas replanteó el anillo giratorio para crear un diseño de anillo dentro de un anillo, con aire presurizado alimentado en el espacio entre los dos para facilitar la rotación. Este diseño evita la necesidad de un viajero tradicional y permitió a AeroLas cambiar a un viajero curvo y redondeado que no rompe los filamentos de fibra de carbono (ver foto y video).

Muth dice que la compañía ha pasado los últimos meses trabajando con fibras de carbono de diferentes longitudes, combinándolas con fibras termoplásticas, para determinar la longitud óptima de fibra del proceso de hilado. Los resultados preliminares, dice, indican que la longitud ideal del filamento de fibra de carbono es de unos 80 milímetros. La empresa creó un prototipo de hilo que combinaba fibra de carbono cortada con poliamida 6 (PA6) y ofrecía muestras para que las evaluaran los fabricantes de aditivos. La retroalimentación preliminar, dice Muth, ha sido positiva. Además, AeroLas llevó su material a la feria JEC World 2019 en París (del 12 al 14 de marzo) y allí también recibió un gran interés por parte de los proveedores de materiales y los fabricantes de equipos originales.

Muth dice que el proceso puede combinar fibra técnica con cualquier fibra termoplástica, pero la mayor parte del trabajo de la empresa hasta la fecha ha sido con fibra de carbono. En particular, AeroLas ve su proceso de hilado como un objetivo ideal para las fibras de carbono recicladas. Muth señala que la mayoría de las fibras de carbono recicladas se convierten a un formato no tejido que, aunque es útil, no aprovecha las propiedades mecánicas disponibles en la fibra.

“Airbus y Boeing tienen mucha chatarra y necesitan una solución para convertirla en un producto utilizable”, dice Muth. "De hecho, preferimos llamarlo upcycling, ya que nuestro proceso preserva el valor de la fibra de carbono manteniéndola orientada en la misma dirección". Muth también señala que el hilo es flexible y el pequeño radio de curvatura lo hace ideal para la impresión 3D.

El siguiente paso para AeroLas, dice Muth, es la industrialización y comercialización de la tecnología de hilatura. Debido a que la hilatura de hilos queda fuera del alcance del negocio principal de AeroLas, el objetivo es formar una nueva entidad corporativa, contratar ingenieros y construir una máquina de hilar a escala de producción. Eso, sin embargo, requerirá una inversión sustancial, que Muth y su equipo buscan actualmente de los inversores interesados.

Para obtener más información, visite www.aerolas.de/en/main/textile_technology.htm o envíe un correo electrónico a [email protected].