El proceso de fabricación de Moldeo por Transferencia de Resina (RTM) y sus aplicaciones en la industria aeronáutica

CONFERENCIA El proceso de fabricación de Moldeo por Transferencia de Resina (RTM) y sus aplicaciones en la Industria Aeronáutica Dr. Alfredo Sanz Lobera E.T.S. Ingeniería Aeronáutica y del Espacio Universidad Politécnica de Madrid Ciclo de Conferencias del Departamento de Ingeniería Civil, de Materiales y Fabricación UNIVERSIDAD DE MÁLAGA ÍNDICE •Materiales compuestos en la Industria Aeronáutica •Procesos de fabricación más frecuentes •Moldeo por Transferencia de Resina (RTM) •Preforma •Resina •Molde •Inyección •Algunos Ejemplos MATERIALES COMPUESTOS EN LA INDUSTRIA AERONÁUTICA MATERIALES EN INGENIERÍA Materiales Metales Férricos Aceros Aceros Inoxidables Fundición ……. No férricos Aluminio Titanio Cobre ……. Amorfos Polímeros Termoplásticos Acrílicos ABS Nylon …… Termoestables Epoxis Polimidas Fenólicos …… Elastómeros Caucho Siliconas Poliuretano ……. Cerámicos Óxidos Carburos Vidrios ….. Compuestos Polímeros reforzados Matriz Metálica Matriz cerámica …….. MATERIAL COMPUESTO •DEFINICIÓN •Está formado por 2 o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente. •Presenta varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase. •Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes CLASIFICACIÓN Material Compuesto Reforzado con partículas Partículas grandes Partículas dispersas Reforzado con fibra Fibra continua Fibra discontinua Alineada Aleatoria Estructural Laminados Paneles Sandwich MATERIALES EN EL A380 MATERIALES COMPUESTOS A380 EVOLUCIÓN USO MATERIALES COMPUESTOS PROCESOS DE INYECCIÓN Consisten en la inyección resina líquida en el interior de un molde cerrado, en cuyo interior se ha colocado previamente la preforma de fibra Entrada de resina Salida de resina MOLDE PREFORMA MOLDEO POR TRANSFERENCIA DE RESINA ESQUEMA DE PROCESO RTM Presión Vacío RESINA MOLDE PREFORMA Entrada(s) Sellante Sellante Salidas APLICACIÓN AERONÁUTICA Y AEROESPACIAL Piezas ESTRUCTURALES con solicitaciones TRIDIMENSIONALES CONDICIÓN Mínima Ideal Volumen de fibra > 50% > 70% Volumen de poros < 2% < 1% PREFORMA Responsable del volumen de fibra Adaptabilidad al molde Impregnabilidad y fluencia de la resina Orientación fibras Injectex™ Tejido con adhesivo (Binder) Tejido con forma Tubular (Braiding) Cosido (Stitching) RESINA Viscosidad Pot-Life Propiedades fisicas: Modulo de tracción Alargamiento Higroscopía Epoxy Responsable del volumen de poros MOLDE Material Sellado Número y disposición entradas/salidas Desmoldeo Calentamiento: Ciclo de curado, control, registro TRANSFERENCIA Presión, 0,5-1 bar Caudal Vacío: (volumen de poros) 5 mbar Temperatura: Viscosidad, Pot-life Estufa, Moldes autocalefactados Residuos RTM vs PREPREGS CARACTERÍSTICA RTM Prepregs Cadencia productiva + - Cualificación mano de obra - + Piezas defectuosas - + Necesidad de control dimensional - + Incorporación de insertos + - Complejidad de preformas + - Coste de equipo y utillaje + - (no incluye autoclave) Complejidad de utillaje + - ALGUNOS TRABAJOS DE RTM REALIZADOS EN EL LABORATORIO DE FABRICACIÓN AEROESPACIAL