AeroLas acelera producción de hilo de fibra de carbono para fabricación avanzada

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

AeroLas's tecnología es un derivado del hilado tradicional, que usa un hilador de anillo (ver foto). Michael Muth, director ejecutivo en AeroLas, señala que este hilador de anillo, usado para hilar el 80 % del hilo del mundo, es incompatible con filamentos de fibra de carbono. El "viajero" del anillo, que guía los filamentos sobre una bobina (cop) ubicada en el centro del anillo, es demasiado afilado y causa que los filamentos de fibra de carbono se rompan.

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

Usando esta tecnología, AeroLas repensó el anillo de hilado para crear un diseño de anillo-dentro-de-anillo, con aire presurizado alimentado en el espacio entre los dos para facilitar la rotación. Este diseño elimina 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 filamento de fibra de carbono del proceso de hilado. Resultados preliminares, dice, indican que la longitud ideal de filamento de fibra de carbono es de unos 80 milímetros. La compañía creó un hilo prototipo que combinaba fibra de carbono picada con poliamida 6 (PA6) y ofreció muestras para evaluación por fabricantes aditivos. La retroalimentación preliminar, dice Muth, ha sido positiva. Además, AeroLas llevó su material a la feria JEC World 2019 en París (12-14 de marzo) y recibió fuerte interés allí también de proveedores de materiales y OEMs.

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

"Airbus y Boeing tienen mucho desperdicio y necesitan una solución para llevarlo a un producto usable", dice Muth. "En realidad 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 impresión 3D.

El siguiente paso para AeroLas, dice Muth, es la industrialización y comercialización de la tecnología de hilado. Como el hilado de hilo cae fuera del alcance del negocio principal de AeroLas, el objetivo es formar una nueva entidad corporativa, contratar ingenieros y construir una máquina de hilado a escala de producción. Eso, sin embargo, requerirá inversión sustancial, que Muth y su equipo están buscando actualmente de inversores interesados.

Para más información, visite www.aerolas.de/en/main/textile_technology.htm o envíe correo a js@aerolas.de.