RETO
IDEC es un importante proveedor español de soluciones de materiales composite para el sector aeroespacial que atiende sus necesidades de diseño y fabricación. En colaboración con Wehl & Partner, empresa de servicios de fabricación avanzada, inició el proyecto para aumentar su competitividad reduciendo tiempos, costes y residuos de materiales asociados al moldeo de materiales composite tradicional.
El proyecto se centraba en estudiar las posibilidades de la tecnología de moldeo por transferencia de resina (RTM por sus siglas en inglés) para probar un material composite nuevo y el proceso de moldeo para fabricar un ala de avión curvada. Se realizaron pruebas de viabilidad durante el proceso para valorar cómo se podría acelerar la producción, empezando con la fabricación de una herramienta preforma convencional, la cual se fabrica habitualmente en algún tipo de metal, como el aluminio, o en una resina epoxi.
SOLUCIÓN
El equipo de ingeniería de IDEC se dio cuenta de las limitaciones de los metales y los materiales epoxi en la fase de calentamiento del proceso que requería altas temperaturas, entre 150 y 180°. En colaboración con Wehl & Partner, encontraron una solución alternativa utilizando tecnología aditiva FDM, que les permitió probar la idoneidad del proceso RTM conjuntamente en el proyecto de ala de avión. Se eligió la resina ULTEMTM 1010 para producir la herramienta preforma, cuyas excelentes propiedades de resistencia térmica y química del material permiten soportar temperaturas superiores a los 150° y las presiones requeridas simplificando el proceso de producción de la herramienta preforma.
El material se reveló también como un excelente sustituto de los metales gracias a sus magníficas propiedades no conductoras y de resistencia a la tracción, esenciales para el uso de calentamiento eléctrico. El resultado fue un acabado superficial suave que facilitó una adherencia óptima con el material de fibra de carbono y un moldeo perfecto.
Utilizando una impresora 3D Stratasys F900 con tecnología FDM, adquirida a través de Pixel Sistemas, Wehl & Partner fabricó una herramienta preforma grande utilizando la bandeja de gran tamaño del sistema. La herramienta se fabricó en tan solo 60 horas, en mucho menos tiempo que si el equipo hubiera seleccionado un método de fabricación más tradicional.
BENEFICIOS
Gracias a la resina ULTEMTM 1010 se ha logrado una herramienta proforma con propiedades mecánicas perfectas y se ha podido implantar un paso innovador en el proceso RTM. De esa forma se ha reducido la fase de calentamiento del material composite de una hora a solo diez minutos haciendo pasar la corriente eléctrica directamente a través de las capas de material composite, lo cual no podría haber sido posible sin la fabricación aditiva FDM.
El equipo también ha conseguido reducir los costes hasta un 67 % en comparación con el mecanizado por CNC en aluminio, una innovación técnica que permite cumplir el objetivo inicial de reducción de los costes de fabricación.
En definitiva, la solución proporcionada por Wehl & Partner ha contribuido a la innovación RTM que constituye una ventaja competitiva para IDEC. También demuestra las múltiples posibilidades que la fabricación aditiva FDM ofrece a las aplicaciones de moldeo de materiales composite, al tiempo que cumple los estrictos requisitos técnicos del sector aeroespacial.
Fuente: Addimat
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