Métodos de Fabricación
Espray Layup
Este método consiste en proyectar una mezcla de resina, catalizador y trozos de fibra corta sobre la cara inferior de un molde:
Es un método relativamente barato y permite obtener piezas de grandes dimensiones, curadas a temperatura ambiental y presión atmosférica.
La parte negativa es que este método no es aplicable en ningún caso para piezas de compromiso mecánico debido a las bajas propiedades mecánicas de un material compuesto formado por fibras cortas en disposición aleatoria y a las pocas garantías que ofrece el curado a temperatura ambiente sin presurizar.
Laminado por vía húmeda
Este método consiste en la aplicación de tejido seco contra la superficie del molde y, posteriormente, la impregnación mediante rodillo o pincel de la resina.
Respeto al método anterior, tiene la gran ventaja de contar con tejidos de fibras continuas de forma que las propiedades mecánicas del compuesto sean muy superiores. A pesar de todo, resulta difícil garantir la proporción entre fibra y resina y presenta los mismos inconvenientes del curado a temperatura y presión ambientales. Así, se considera que no es un método aconsejable para piezas de compromiso mecánico.
Curado por bolsa de vacío
Este método es un complemento del anterior que consiste en sellar el laminado en una bolsa que al hacerle el vacio compacte el laminado contra el molde:
De esta forma se consigue una mejor compactación de las capas evacuando las posibles burbujas de aire y drenando el excedente de resina hacia fuera del laminado. Las propiedades mecánicas del laminado obtenido son mejores que en los casos anteriores i se puede valorar como método para fabricar piezas de compromiso mecánico moderado.
Tejidos Pre-impregnados (pre-pregs) curados en autoclave
Estos tejidos son pre-impregnados por el fabricante del material con una resina pre-catalizada. El catalizador se mantiene latiente de forma prolongada a temperatura ambiente proporcionando al material muchas semanas de vida útil una vez descongelado. No obstante para prolongar la vida de almacenamiento, los materiales se guardan congelados a -18ºC.
Estos pre-pregs se colocan a mano en una superficie molde, donde se hace el vacio y después se calienta a 80-150ºC bajo presión externa a 6 bares en una autoclave. Esto permite que la resina primeramente fluya sobre las fibras y finalmente tome las propiedades mecánicas.
El uso de tejidos pre-pregs reduce los costes de manipulación u permite un muy buen control de la proporción volumétrica entre la fibra y la matriz, esencial para poder garantir las prestaciones mecánicas del laminado. Es un método que ofrece garantías mecánicas i es ampliamente utilizado en aplicaciones como chasis de F1 o componentes estructurales para aviones.
Resin transfer moulding (RTM)
Este método consiste en cerrar preformas de tejido seco dentro de un molde específico e inyectar posteriormente la resina asistiendo la fluencia de esta (la resina) mediante vacio.
Las piezas obtenidas por este procedimiento pueden garantir una proporción de fibra muy elevada con contenidos de vacio bajos a más de permitir obtención de piezas donde todas las caras tengan un bien acabado de molde. Como a inconvenientes cabe recalcar que la inversión necesaria es muy superior a los métodos anteriores y que puede ser difícil la puesta a punto del utillaje para garantir que no queden zonas secas o con poca impregnación de resina. También dificulta la utilización de núcleos muy porosos o con celdas como el honeycomb por la tendencia a llenar las celdas con resina. La aplicación ideal para este método son piezas de tamaño pequeño y complejidad grande tal y como componentes de automoción, aeronáutica o ferroviarios.
Otros
Al margen de los métodos presentados, existen otros de mas automatizados pero con fuertes restricciones por lo que representa a la forma de las piezas obtenidas y con costes de inversión muy elevados. Entre los más destacados podemos nombras el FP (Fiber placement), el ATL (Automated Tape Location), filament winding o la poltrusión. También existen variaciones del sistema RTM que persiguen simplificar utillajes como el RTM-Light o la infusión de resina.