AVK anuncia Premios de Innovación 2018 reconociendo la excelencia en materiales compuestos

AVK es la asociación profesional alemana para plásticos reforzados con fibra/compuestos, que representa los intereses de productores y transformadores a nivel nacional y europeo. Sus servicios incluyen organización de grupos de trabajo, seminarios y conferencias, así como proporcionar información relevante de mercado, incluyendo su informe anual de mercado de compuestos.

AVK es uno de los cuatro pilares nacionales de la organización paraguas de la industria alemana de transformación de plásticos (GKV) y miembro de la Asociación Europea de la Industria de Compuestos (EuCIA). AVK es miembro fundador de Composites Germany, junto con Carbon Composites e. V. (CCeV), CFK-Valley Stade e. V. (CFK-Valley) y el Grupo de Trabajo Tecnología Ligera Híbrida en VDMA.

Desde hace años, AVK premia innovaciones especiales en plásticos reforzados con fibra (PRF)/compuestos con el objetivo de promover nuevos productos, procesos y aplicaciones. Otro premio va a universidades, colegios e institutos por trabajos científicos destacados en investigación y ciencia. En todas las categorías, se pone especial énfasis en el tema de "sostenibilidad".

Los Premios de Innovación AVK 2018 se entregaron en el 4º Congreso Internacional de Compuestos (ICC) el 5 de noviembre, elegidos entre más de 50 candidaturas. Una lista completa de candidaturas y galardonados puede encontrarse en: https://www.avk-tv.de/files/20181108_avkinnovationspreis2018.pdf

Ganadores de los Premios de Innovación AVK 2018

BÜFA Gelcoat para Utillaje Conductivo

Un recubrimiento de utillaje eléctricamente conductivo que contribuye significativamente a aumentar el estándar de seguridad en producción de compuestos. Si el utillaje está correctamente conectado a tierra, la resistencia de fuga desde la superficie del utillaje al punto de tierra es 10⁶ Ω. Para asegurar que las cargas electrostáticas puedan descargarse con seguridad, la resistencia de fuga debe estar en el rango de 10⁶-10⁹ Ω. Los materiales disponibles anteriormente en el mercado para utillaje plástico son por definición aislantes eléctricos (10¹² Ω) y por tanto no pueden disipar cargas electrostáticas que ocurren al desmoldear componentes. Las características conductivas de las superficies de BÜFA-Conductive-Tooling-Gelcoat se logran usando cantidades muy pequeñas de nanotubos de carbono (CNT). Esto resulta en beneficios decisivos comparados con aditivos antiestáticos convencionales como negro de humo o grafito.

Sistema de agarre ligero de CFRP para aplicaciones de robot y montaje

Audi AG, CTC GmbH (Una empresa de Airbus), Airbus Operations GmbH, el Laboratorio de Tecnología de Fabricación de la Universidad Helmut-Schmidt de Hamburgo y Volkswagen AG desarrollaron un sistema modular de agarre ligero de alto rendimiento hecho de compuestos de fibra de carbono durante un programa de desarrollo de 5 años. Este kit de componentes modulares puede usarse en sistemas de producción y montaje industrializados aeroespaciales y automotrices. El nuevo sistema de agarre ligero complementa y reemplaza parcialmente elementos del sistema Euro Greifer Tooling (EGT) usado actualmente en la industria automotriz alemana —compuesto por varios perfiles de aluminio o acero y elementos de conexión. En contraste, el nuevo sistema de agarre ligero contiene elementos de conexión de SMC de fibra de carbono, perfiles complejos de CFRP pultruido y tubos de CFRP filamentosos más pequeños.

Dieffenbacher Fibercon - Consolidación eficiente al vacío inducida por radiación IR de colocaciones de cintas en producción en serie

La consolidación de blanks a medida es un paso necesario en la cadena de proceso para lograr altas propiedades mecánicas en piezas compuestas. El sistema de consolidación Fibercon minimiza la degradación del polímero mientras muestra capacidad para impregnar fibras secas al eliminar eficientemente la porosidad en blanks a medida. Termoplásticos de alta temperatura también pueden procesarse sin adaptación del sistema. Otros beneficios incluyen la capacidad de consolidar blanks a medida con variaciones de espesor y consumo reducido de energía vs. procesos convencionales de calentamiento/enfriamiento. En una producción automatizada, los blanks a medida pueden desmoldearse a temperatura elevada cerca del punto de fusión de modo que el calor residual puede usarse para minimizar la potencia de recalentamiento para el proceso final de termoformado —es decir, sirve como precalentamiento del blank.

OrganoGlas por Institut für Textiltechnik (ITA) en RWTH Universidad de Aquisgrán

OrganoGlas —un desarrollo novedoso y disruptivo en el campo de materiales transparentes— es un compuesto reforzado con fibra termoplástico de fibras de vidrio planas y una matriz transparente. La producción de un material transparente, conformable, de alta resistencia y bajo coste no solo reemplaza materiales existentes, sino que también abre nuevas aplicaciones. Comparado con soluciones transparentes existentes, OrganoGlas tiene resistencias significativamente mayores al mismo peso, lo que permite una reducción de peso correspondiente en aplicaciones de automoción, aeroespacial e industria de la construcción. El material innovador también puede reformarse y soldarse debido a la matriz termoplástica, haciendo posible la producción en masa de paneles FRP transparentes, que luego pueden moldearse a la forma deseada. Esto conducirá a una ventaja de coste significativa sobre soluciones actuales y cerrará la brecha de ligereza en materiales transparentes.

Hilo híbrido novedoso: Recubrimiento de todos los filamentos de vidrio en el proceso de hilado para producir una fibra termoplástica de vidrio

ITA en RWTH Universidad de Aquisgrán e Instituto de Diseño Ligero con Sistemas Híbridos (ILH) en Universidad de Paderborn han desarrollado un proceso novedoso para producir compuestos de vidrio/termoplástico. Los compuestos termoplásticos reforzados con fibra continua (TPC) a menudo se hacen impregnando tejidos de fibra de vidrio con films termoplásticos —un proceso donde no todos los filamentos de vidrio se unen a la matriz plástica. Como resultado, el potencial de ligereza para TPCs no se realiza plenamente. El nuevo enfoque elegido por ITA e ILH recubre las fibras de vidrio directamente con el material de matriz termoplástica (TP) durante el proceso de fabricación de la fibra. De esta forma, todos los filamentos de la fibra se recubren individualmente, lo que preserva su carácter de hilo flexible. Otra ventaja es que la matriz plástica está solo a pocos µm de su ubicación final vs. estado del arte actual, donde la matriz TP tiene que fluir varios milímetros.

SAERTEX LEO para el suelo de 66 trenes ICE de Deutsche Bahn

SAERTEX LEO es un sistema optimizado de tejido sin rizado (NCF) que ofrece alta protección contra incendios para aplicaciones en vehículos ferroviarios. Junto con sus socios SMT Montagetechnik y Alan Harper Composites, SAERTEX desarrolló un producto y cambió con éxito los paneles de suelo de 66 vagones para los trenes ICE 3 de Deutsche Bahn —actualizando de paneles de contrachapado a paneles compuestos LEO. SAERTEX LEO ofrece alto potencial para construcción ligera, alta capacidad de carga y materiales no tóxicos, libres de halógenos. El sistema SAERTEX LEO satisface la nueva norma europea de seguridad contra incendios EN 45545-2. Además, la implementación y uso del sistema SAERTEX LEO reduce el impacto ambiental de los trenes causado por construcción y uso.

Impulsor radial compuesto de alto rendimiento en diseño modular

Desarrollado por el Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) de TU Dresden, la combinación de componentes metálicos con estructura compuesta reforzada con fibra para innovar diseños híbridos ofrece ventajas considerables para ventiladores centrífugos en términos de densidad de potencia, robustez, vida útil y grado de integración comparado con soluciones convencionales. En el futuro, estos permitirán velocidades periféricas máximas y producción económica incluso para pequeñas cantidades. En el proyecto de investigación "Impulsor Radial Ligero" (LeRala) de la Asociación de Investigación AiF para Tecnología de Aire y Secado (FLT), se desarrolló un diseño modular simplificado de compuesto de fibra de carbono/metal para impulsores radiales y se generó información sobre su comportamiento estructural y de fallo bajo carga rotacional máxima en pruebas iniciales de carga. Ya se ha alcanzado una velocidad periférica de 543 m/s con el modelo funcional simplificado a una velocidad de 10.266 rpm. Tales velocidades periféricas altas son difíciles de lograr con impulsores metálicos.

First-time-right: Desarrollo eficiente de proceso usando simulación de drapeado

Voith Composites produce la pared trasera CFRP para el Audi A8 en serie (hasta 65.000 unidades/año). Este componente estructural de alta carga se produce usando el proceso de colocación directa de fibra en seco de Voith (Voith Roving Applicator, VRA). Durante la fase de desarrollo, se desarrolló un método numérico para simulación de conformado, que se usa en el solver de elementos finitos (FE) Abaqus/Explicit. Este nuevo método de simulación permite detectar con precisión áreas con características como arrugas, puenteo y huecos en las 19 capas individuales de la pared trasera CFRP del A8 y probar y cuantificar varios conceptos de proceso y parámetros de planta a nivel virtual. Tras calibración y validación basadas en caracterizaciones y pruebas de materiales, se logró una madurez industrialmente aplicable para el uso en el desarrollo de proceso de la pared trasera del A8. Ni en el proceso de adquisición ni durante la puesta en marcha de la planta de conformado —diseñada y construida usando simulación de drapeado— fue necesario realizar ajustes posteriores a la secuencia de proceso o herramientas de simulación. La utilidad del método de desarrollo de proceso impulsado por simulación no solo se ha probado con éxito para evaluación cualitativa sino sobre todo como enfoque first-time-right para el diseño cuantitativo de procesos de conformado para fases de desarrollo y serie de fabricación industrializada de estructuras compuestas de alto rendimiento.