Primer perfil de composites recubierto en una sola etapa en el interior del molde: resultados del proyecto COALINE

El proceso de pultrusión es uno de los más efectivos en la transformación de materiales compuestos, sin embargo, todavía existen algunos problemas que, de ser solventados, aumentarían aún más la competitividad de este proceso compitiendo con los materiales tradicionales en aquellas aplicaciones actualmente limitadas por el coste.

Por una parte, el proceso de pultrusión está limitado por el tiempo necesario para la polimerización de la resina, que no permite aumentar la velocidad del proceso. Y, por otra parte, cuando se necesita recubrir un perfil para mejorar sus propiedades superficiales (por ejemplo, con un gelcoat o un primer), la superficie del perfil deber ser preparada cuidadosamente a la salida del molde, realizando etapas adicionales como lijado y proyección, que suponen un alto coste económico y de mano de obra, además de emitir COVs y partículas pequeñas.

materiales plásticos construcción

Durante la realización del proyecto COALINE, que terminó el pasado mes de marzo, se ha conseguido obtener, mediante el proceso de pultrusión, un perfil recubierto con un gelcoat en el interior del molde. De esta manera se eliminan las etapas posteriores de lijado y pintado, así como la reducción de los COVs y las emisiones de partículas.

Para conseguir recubrir el perfil en línea ha sido necesario superar los siguientes retos que se describen a continuación:

  1. Crear una antena específica de microondas para integrarla en el molde de pultrusión. De esta manera el curado de la resina se realiza mediante absorción de microondas (MWs), que acelera el tiempo de curado permitiendo acortar la longitud total del molde.
  2. Formular una resina con los absorbedores de microondas, consiguiendo reducir el tiempo de curado en más del 50%.
  3. Realizar simulaciones del proceso de pultrusión para conocer el grado de curado de la resina y del gelcoat y poder diseñar el nuevo molde.
  4. Desarrollar un sistema específico de sensores capaces de monitorizar en tiempo real el grado de curado de la resina y del recubrimiento en el interior del molde. Es importante conocer el grado de curado de la resina justo antes de la inyección del recubrimiento. Se fabricaron los primeros sensores curvos para monitorizar un proceso en continuo.
  5. Fabricar dos nuevos moldes modulares (uno para el sector de construcción y otro para el de automoción) donde se integran la antena MW, la inyección de la resina y del recubrimiento, los sistemas de guiado de las fibras y el sistema de sensores.
  6. Formular un nuevo primer, que es inyectado como recubrimiento en el interior del molde para el sector de automoción, con el objetivo de promover y facilitar la posterior adhesión de los perfiles entre sí. Para ello también se ha formulado un nuevo adhesivo con propiedades de despegue mediante calor, que facilitará las labores posteriores de reparación y reciclaje.

El consorcio de COALINE ha estado formado por dos centros tecnológicos: AIMPLAS (coordinador del proyecto y formulador de las resinas con los absorbentes) y FRAUNHOFER (diseño del sistema MW), las empresas: ACCIONA (sector construcción, usuario final), ALKÈ (sector de automoción, usuario final), COMPOSITES ARAGÓN (fabricante de los moldes), ECOINNOVA (actividades de diseminación), MUEGGE (diseño y fabricación del sistema MW), POLYMEC (fabricante de perfiles mediante pultrusion), RESCOLL (formulador y fabricante del primer y del adhesivo), RESOLTECH (fabricante de resina y gelcoat epoxi) y SYNTHESITES (sistema de sensores) y una Universidad: RTU (simulaciones del proceso).

Este proyecto (609149) recibió financiación del Séptimo Programa Marco (FP7/2007-2013).

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