EPTA anuncia crecimiento robusto en el mercado de composites pultruidos

Composites pultruidos, discutidos en la Conferencia EPTA 2018 en marzo, discutieron barra de refuerzo composite como área de crecimiento potencial.

La Asociación Europea de Tecnología de Pultrusión (EPTA, Frankfurt, Alemania) ha publicado un informe en profundidad sobre su exitosa conferencia 2018, que atrajo un número récord de profesionales de composites de todo el mundo a Viena el 1-2 de marzo de 2018. El documento de 12 páginas, World Pultrusion Conference 2018: Attractive Long-Term Prospects for Pultruded Composites, está disponible para descarga en el sitio web de EPTA. "Esta fue la 14ª Conferencia Mundial de Pultrusión de EPTA y fue el evento más grande jamás", dice el Dr. Elmar Witten, secretario de EPTA. "El récord de 150 participantes, procedentes de América del Norte y Sur, Europa, India y Sudáfrica, indica un interés claro y creciente en pultrusión globalmente. El alto nivel de desarrollo tecnológico y de aplicaciones mostrado en el amplio programa de la conferencia es evidencia de una fuerte determinación para mejorar la competitividad de productos pultruidos y perseguir oportunidades de crecimiento".

Aquí algunos aspectos destacados del programa de marzo, presentado con mayor detalle en el informe completo. Se anticipa un futuro positivo a largo plazo para la pultrusión en Europa y Norteamérica, que representan dos tercios del mercado global de composites. Según Dan Coughlin, VP de desarrollo de mercado en la Asociación Americana de Fabricantes de Composites (ACMA, Arlington, VA, EE. UU.), la pultrusión representa el 3% del mercado total de productos finales de composites en Norteamérica y se estimó en 790 millones de dólares en 2016. Los analistas predicen una CAGR de aproximadamente 5% para alcanzar 1.060 millones para 2020, con construcción e infraestructura como principales sectores de crecimiento. Áreas de crecimiento en infraestructura incluyen barra de refuerzo composite para construcción de hormigón, y una interesante aplicación nueva, dice Mikko Lassila, propietario de negocio de producto, telecomunicaciones, Exel Composites (Mäntyharju, Finlandia). La empresa está desarrollando elementos de infraestructura y construcción para la era 5G inminente, donde laminados de fibra de vidrio pultruidos pueden diseñarse para minimizar la atenuación de señales 5G de alta frecuencia y corta longitud de onda, mientras entregan beneficios de instalación y durabilidad. La empresa forma parte de la iniciativa LuxTurrim5G para Creación de Ecosistema Digital Smart City, que desarrolla postes de iluminación inteligentes diseñados para crear una red de telecomunicaciones apta para entornos urbanos de rápido crecimiento global. El poste compuesto funciona como mástil, envoltura arquitectónica, protección meteorológica y radomo para la antena 5G.

En el área de turbinas eólicas, la infusión es actualmente la tecnología dominante en fabricación de cajas de spar, dice el Dr. Rakesh Raj de STRUCTeam Ltd. (Cowes, Isla de Wight, Reino Unido) con solo alrededor del 5% de palas basadas en prepreg y 5% basadas en pultrusión. La pultrusión ofrece un nivel de calidad y menores tasas de desperdicio para el spar cap estructuralmente crítico. Las soluciones pultruidadas también ofrecen menor coste total de pala versus infusión así como ahorros en gasto de capital y operativo. El consorcio Pullwind —compuesto por StrucTeam, Olin Corp. (Clayton, MO, EE. UU.), CPIC (Chongqing, China) y DNV-GL (Oslo, Noruega)— ha sido establecido para abordar los desafíos asociados con el uso de pultrusión en palas. Para una pala típica de 80 m, la solución Pullwind para diseños de spar cap pultruidos permite ahorros de coste totales del 9-12% y permite una reducción del 10% en CAPEX y una reducción total en peso de pala del 3-7%, dice el grupo.

Scott Bader (Northamptonshire, Reino Unido) Jeffrey Starcher describió cómo las piezas automotrices pueden ser pultruidadas a medida para su aplicación. Aplicaciones potenciales de pultrusión incluyen vigas de parachoques, vigas de techo, sistemas de soporte frontal, vigas de intrusión de puertas, rieles de chasis y túneles de transmisión. Su empresa ofrece uretano acrilatos con miles de combinaciones de resinas para elegir, alta elongación con alto módulo para tenacidad, y Tg de casi 300 °C. Las resinas unen extremadamente bien a fibra de carbono y vidrio, entregan características de curado rápido y pasan temperaturas de procesamiento automotriz.

Junto a discusiones de potencial de mercado, el aumento de productividad fue un foco fuerte de la conferencia. Nuevas resinas de pultrusión y tecnología de proceso se persiguen para mejorar rendimiento sobre resinas tradicionales como poliéster insaturado y éster vinílico y permitir mayores velocidades de línea sin afectar propiedades. Avances en resinas altamente reactivas como poliuretanos, epoxis y termoplásticos están abriendo nuevas posibilidades. Las resinas de poliuretano pueden ser la solución más rentable para pultrusión. Comparado con poliéster insaturado, éster vinílico y resinas epoxi, el poliuretano ofrece mejor resistencia a la flexión y mayor resistencia al cizallamiento interlaminar (ILSS). Trabajando con el especialista en equipos KraussMaffei, Covestro (Pittsburgh, PA, EE. UU.) está desarrollando nuevos sistemas de poliuretano diseñados para permitir composites pultruidos de poliuretano. El Dr. Paul Heinz, jefe de Composites Alifáticos, Covestro Deutschland, explicó que la velocidad de línea y los costes de recubrimiento son dos de las mayores influencias en la eficiencia de coste del proceso de pultrusión y por eso la empresa ha desarrollado sistemas de resina que permiten alta velocidad de línea y eliminación de recubrimiento.

Rudolf Emmerich del Instituto Fraunhofer de Tecnología Química (Pfinztal, Alemania) presentó un nuevo concepto para pultrusión asistida por microondas, desarrollado como parte del proyecto europeo Coaline. El tiempo de curado es un parámetro importante en pultrusión, dependiendo del espesor de pared de la pieza, y para resinas con tiempos de curado más largos como epoxi y poliuretano. Las microondas ofrecen calentamiento rápido, homogéneo o selectivo de materiales. La pultrusión asistida por microondas es estado del arte pero no se usa en la industria principalmente porque es necesario reemplazar la matriz metálica completamente con una matriz cerámica transparente a microondas o parcialmente, con un inserto cerámico transparente a microondas. Se ha desarrollado un concepto para calentamiento por microondas sin modificaciones mayores en el que la geometría de la matriz se usa para transmitir las microondas, y no se necesitan partes cerámicas. La modernización de matrices de pultrusión existentes es posible, dice Emmerich.

Hay mucho más en el informe, disponible aquí en este enlace: https://pultruders.org/pdf_news/1_WPC%202018%20report_final.pdf. Aunque una tecnología más antigua, la pultrusión tiene el potencial de encajar en un entorno de manufactura automatizada dada su velocidad y flexibilidad.