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JEC 2004: el pulso al mercado mundial de los composites

Luis Palenzuela Inasmet, Centro Tecnológico15/04/2004
Los días 30, 31 y 1 de Abril tuvo lugar en París - Expo (Puerta de Versalles) la feria anual de los composites JEC. Esta feria, reconocida como la más importante del mundo en su especialidad, presentó las últimas novedades en productos, procesos y servicios asociados al sector de los materiales compuestos, tanto termoplásticos como termoestables. Igualmente, JEC ofreció la posibilidad de conocer las líneas de investigación más activas en el sector. En esta ocasión participaron 890 expositores y fue visitada por más de 22.000 personas.
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La feria estuvo estructurada en tres apartados principales:
  • Los stands de las empresas
  • Las ponencias técnicas
  • El concurso y premios a los proyectos más innovadores

Los stands se dividieron en 4 grupos:

  • Centros de Investigación y Universidades
  • Empresas de menos de 50 empleados que se presentaban por primera vez
  • Proveedores internacionales (de 14 regiones)
  • Zonas temáticas (Automoción, Aeroespacial, Naval, Procesos y Software)

Como todos los años, los materiales, procesos y sectores mejor representados en la feria se correspondieron, principalmente, con productos de alto valor añadido o de serie elevada; carbono, componentes aeronáuticos y automoción, BMC, SMC, GMT, LFT y pultrusión.

Las ponencias técnicas se desarrollaron en dos marcos; el de la propia feria y otro bloque organizado por la JEC en colaboración con Sampe- Europa. En esta ocasión, las sesiones temáticas organizadas por JEC se orientaron a 3 sectores finalistas: naval, automoción y aeroespacial. Este último estuvo doblemente representado porque Sampe también seleccionó este sector como referencia de sus ponencias.

Dado que las ponencias técnicas focalizaron sus presentaciones hacia unos mercados concretos, para estimar la actividad científico - técnica del año 2003 hemos dividido la temática de las ponencias en áreas en lugar de mercados y hemos cuantificado en número de presentaciones englobables en cada una de ellas.

El gráfico de la figura 1 proporciona un indicador del peso otorgado a cada campo técnico. Los ponentes de las conferencias de JEC pertenecían casi todos a empresas finalistas. Por otra parte, los ponentes de las conferencias de Sample pertenecían principalmente al colectivo de investigadores de Centros Tecnológicos y Universidades.

De la valoración del número, temática y fuente de las conferencias puede desprenderse que, como tendencia general, el "end user" continua teniendo una alta responsabilidad en la prescripción de materiales o tecnologías de los componentes, pero que la principal fuente e innovación la proporcionan los componentes subcontratados y en menor medida el concepto de producto final.

Del análisis de las ponencias de Sampe se identifica la preponderancia de los trabajos de investigación alemanes seguidos de los norteamericanos, siendo los campos de investigación preferentes los asociados a modelización y simulación, caracterización y ensayo de materiales/ componentes y diseño estructural.

Primera impresión

Los que asistimos todos los años a la JEC hemos acumulado un banco de datos virtual que nos hace identificar en un primer vistazo las principales diferencias entre esta feria y la anterior. Posiblemente este no sea un procedimiento riguroso para extraer conclusiones muy elaboradas sobre la marcha del sector de los composites pero considero que sí identifica tendencias a corto y medio plazo y proporciona una instantánea tanto del mercado como de las tecnologías. Para extraer estas "impresiones" no contabilizamos en número de stands y tamaño de los mismos, sino que contrastamos la opinión de varias personas respecto a los aspectos diferenciadores teniendo en cuenta, de un modo cualitativo, la presencia y las ausencias, las características de las piezas y equipamientos presentados, demostraciones llevadas a cabo, interés suscitado, etc.

De acuerdo con estas premisas, la "instantánea" de la JEC - 2004 sería:

  • Pocas referencias a refuerzos naturales, reciclabilidad, etc.
  • Disminución del peso del RTM excepto en la representación de empresas fabricantes de equipamiento.
  • Disminución de las referencias y ejemplos de RTM ligero.
  • Elevado protagonismo del proceso de infusión tanto en productos de exigencia medio como de alta exigencia
  • Elevada presencia de los composites termoplásticos, especialmente los moldeables mediante procesos de GMT y LFT para series altas
  • Aparición de un novedoso proceso de moldeo de termoplásticos y termoestables mediante calentamiento por inducción.
  • Presencia de equipos de tejido de preformas
  • Presencia de equipos de guiado por rayo láser.
  • Disminución de referencias a los materiales y procesos inteligentes (sensorización de piezas y moldes, etc.)
  • Significativa presencia de japoneses tanto en los stands como entre visitantes.
  • Disminución de los equipos de colada para la fabricación de imitación mármol orientado al sector de la construcción y producto sanitario
  • Importante presencia de grandes empresas fabricantes de componentes aeroespaciales
  • Afianzamiento de los requerimientos estructurales como prioritarios en el sector de los composites.
  • Incremento del número de referencias de los sándwich híbridos en aplicaciones del sector ferrocarril.
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Premios a la innovación

Los JEC Awards pretenden recompensar los esfuerzos en materia de innovación y premian a las asociaciones que hayan utilizado una "solución de materiales compuestos" ejemplar, en términos de calidad técnica y de mercados.

Los distintos perfiles de las empresas nominadas y de sus socios demuestran cada año la pluralidad de la industria de materiales compuestos. Los JEC Awards se conceden a las innovaciones en el transporte aeronáutico, el transporte terrestre, la construcción, la industria y la energía y la concepción y el diseño.

Es una competición abierta a la industria de materiales compuestos, independientemente del país del que procedan (Estados Unidos, Alemania, Francia, Brasil, Israel, Gran Bretaña, Suecia, China, Japón, Bielorrusia, India, Australia ...).

El jurado, formado por expertos internacionales, selecciona las soluciones más pertinentes en materia de saber hacer y de innovación sobre la base de estos criterios: competencia tecnológica, resultados de la asociación desarrollada entre proveedor, cliente y usuario final y la creación de nuevos mercados para cada solución de materiales compuestos presentada. Las sociedades seleccionadas, así como las premiadas, gozan de una gran visibilidad, lo que contribuye a desarrollar su notoriedad en el ámbito internacional y favorece sus futuros contactos profesionales.

En la ceremonia de los Premios Awards 2004, celebrada el martes 30 de marzo, cinco socios fueron galardonados en el marco del JEC Composites Show 2004, en las siguientes categorías:

Transporte Aeronáutico

La sujeción central de freno aerodinámico del ala del Airbus A340 y A330 presentada por Cytec Engineered Materials (EE.UU. y Reino Unido) y su socio Fisher Advanced Composites Components (Austria).

Transporte Terrestre

El proyecto europeo HYCOPROD (desarrollo de métodos económicos de producción para las estructuras sandwich de grandes dimensiones monocasco) coordinado por la sociedad ARRC Advanced Railway Research Center (Reino Unido) Y sus 18 socios procedentes de 11 países: Ahlstrom Glassfibre (Finlandia), Ashland Composite Polvmers (Reino Unido) D'Appolonia (Italia), Anthonv. Patrick & Murta Exportaca (Portugal), Institut für Kunststoffverarbeitunq IKV (Alemania), Fibrocom (Finlandia), Sicomp (Suecia), Box Modul (Suecia), TNO (Holanda), Hübner (Alemania), Universidad de Peruqqia (Italia), Universidad técnica nacional de Atenas (Grecia), Irizar (España), Ifor Williams Trailers (Reino Unido), Sistemas v Procesos Avanzados (España), APC Composit (Suecia), Universidad Técnica de Riqa (Letonia) y Peter GFK (Chequia).

Concepción y diseño

La fijación de calzado para esquí de fondo Silvretta-PURE puesta a punto por la sociedad Advanced Polymer Engineering (Austria) y sus socios Salewa SportGerate (Alemania), Breuerbono Desiqn Consultinq (Austria), 1zu1 Prototvpen (Austria), WD Kunststofftechnik (Alemania), Trivial Komoziti (Eslovenia), S&W (Alemania), Haas Metallquss (Alemaia), DuPont de Nemours (Alemania y EE UU).

Industria y energía

El revestimiento compuesto sobre cojinete concebido para tope de cojinete hidrodinámico de grandes dimensiones para generador hidroeléctrico elaborado por la sociedad Alstom (Suiza) y sus socíos Daido Metal (Japón) y BkW FMB Enerqie (Suiza).

Construcción

El techo para cubrir el patio del nuevo palacio de justicia de la ciudad de Pescara (Italia) con paneles perfilados con extrusión horizontal para varillas y perfiles realizado por la sociedad Pras Consulting Architects & Engineers (Italia) y sus socios DCP Pultrusion (Francia) y Alphaplast (Italia).

Innovaciones presentadas

A continuación se mencionan las innovaciones principales que han sido presentadas en la feria, divididas en tres grandes grupos: producción, materiales y aplicaciones.

Producción

Advanced Composites and Machines GmbH introduce una nueva prensa totalmente automatizada equipada con una unidad pre-prensado para moldeo por compresión en continuo.

Aerovac presenta un autoclave de 4 m en el diámetro, para ser puesto en marcha durante el mes de abril de 2004. Será uno de los más grandes de Francia. El equipo será utilizado para fabricar barcos mediante moldeo por autoclave o moldeo de composites en proyectos de gran tamaño tales como los aviones A380 y A400.

Assembly Guidance Systems ha desarrollado un sistema de monitorización de la calidad para moldeo de composites llamado APV (Automatic Ply Verification).

Axel Plasatics Research introduce el XTEND S-19B, un nuevo producto barrera que produce acabado clase A, que proporciona mejor resistencia al estireno y mejora el desmoldeo de los gelcoats.

Axson presenta una nueva tecnología que hace posible producir composites mediante drape-forming y utillajes de forming mediante un proceso de infusión de resina

La compañía sueca Biteam AB exhibe un innovador sistema de tejido bidireccional utilizable para producir una variedad de tejidos 2D tipo sólido, tubular y laminar.

Cannon Francia presenta su nueva línea de centros de mecanizado Belotti que están adaptados para trabajar específicamente con materiales basados en fibra de carbono.

La Universidad de Delaware (Centro de Materiales Compuestos Avanzados) de EE.UU. presenta el SMARTMolding, un proceso de infusión - vacío inteligente que automatiza la infusión, que permite la repetitividad y fabricación a bajo coste.

C.M.S. S.p.A presenta" Poseidon", una nueva gama de centros de mecanizado de 5 ejes para el mecanizado a alta velocidad de piezas grandes.

Cognis Deutschland gMBh & CO KG introduce una nueva gama de agentes de desmoldeo internos y externos (para aplicaciones transparentes, libres de silicona y para sistemas altamente cargados).

CrossLink Faserverbundtechnik ha integrado un componente de plástico reforzado con carbono en el complejo concepto logístico de la producción masa en donde deben cumplirse demandas de suministro “just in time”.

Degussa presenta piezas “sándwich” de altas propiedades con núcleos de espuma de PMI (ROHACELL) para la industria del automóvil. Estas piezas son fabricadas utilizando el nuevo proceso Quickstep.

Esoro ha desarrollado el nuevo proceso E-LFT utilizado para producir un respaldo posterior de asiento. Este proceso es aplicable para componentes estructurales que de otro modo serían fabricados solo con metal.

La empresa alemana Esterhammer GmbH muestra un nuevo sistema de resina prepreg de bajo coste. En el stand de GlasCraft se presenta un nuevo sistema de inyección de RTM controlado por ordenador que controla la presión de inyección y ajusta el porcentaje de catalizador durante la inyección.

Isojet Equipments presenta su nuevo concepto de dosificado mediante bombas de engranajes HV (DPE HV) para aplicar en resinas sintéticas.

Izumi International muestra un un creel auto tensionante (CF-S2) que mantiene estable la tensión independientemente del tamaño debido a un sistema mecánico especial.

Le Créneau Industriel, especializados en centros de mecanizado de tres y cinco ejes de gran tamaño para el mecanizado de materiales compuestos, aluminio y resinas presentan una nueva máquina: la lineal de cinco ejes Creno UGV para guiar por láser aplicable en el enmascarado de etching en la industria aeronáutica.

Metalscan presenta un sistema digital multicanal para medida de ultrasonidos a alta velocidad denominado Sinus Multitek desarrollado para realizar ensayos no destructivos.

Plastech TT Ltd. muestra y lleva a cabo demostraciones en su stand, del Turbo “Autosprue” (TAS), una nueva generación de válvulas de inyección automática para mejorar la limpieza de resina en procesos de moldeo cerrados.

RocTool presenta el sistema Cage, una nueva tecnología de procesado de composites y otros materiales, a alta velocidad. El revolucionario proceso de alta velocidad ha requerido cuatro años de desarrollo. Utiliza un calentamiento por inducción magnética para producir estructuras huecas, laminados y estructuras sándwich fabricadas de composites termoplásticos o termoestables, fibra de vidrio o de carbono, SMC, cauchos, etc.

Vistagy presenta el FiberSIM 4.1 una nueva versión del software CAD FiberSIM, herramienta para el diseño de composites, análisis, equipamiento y fabricación.

Wolfangel ha desarrollado una unidad de proyección de gel coat robotizada que permite tratar piezas de hasta 15 metros de longitud

Zyvax presenta un nuevo agente de desmoldeo que permite ajustar fácilmente la velocidad de desmoldeo en el mismo molde con objeto de cumplir requerimientos de la industria del poliéster.

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Materiales

Airtech Europe SA introduce dos nuevas resinas – Toolfusion 1 y Toolfusion 2 – para la fabricación de utillajes epoxi aplicados en procesos de infusión de resina.

A&P Technology presenta “Zero” un refuerzo unidireccional no tejido utilizado ya en el programa Lockheed Martin F-22, que ofrece unas excelentes propiedades a compresión. Otro nuevo desarrollo es el “Bilmax” que proporciona una combinación única de estabilidad y drapability y el “Trimax” que ofrece una capa de refuerzo, excelentes propiedades de fabricación cuando se requiere bajo riesgo de delaminación durante el apilado del material.

Bally Ribbon Mills muestra nuevas preformas 3D tejidas isotrópicamente (0, 90, +-45) y por primera vez preformas “near-net shape” tejidas isotrópicamente. Esta técnica hace posible eliminar el laminado manual.

Bayer Material Science ha presentado un poliuretano aplicable en geometrías muy complejas y capaz de rellenar rápidamente zonas huecas como nervios. El material puede aplicarse en encapsulado de componentes electrónicos.

Bayer Polymers presenta el poliuretano Baypreg F aplicable en paneles sándwich para resistentes y ligeros fondos de maletero.

Bretagne Composites ha desarrollado un nuevo rango de placas de poliéster/PMMA en espesores estándar de 0,4 a 16 mm que proporcionan muy buen acabado superficial aplicables en marcos de ventanas.

BÜFA Reaktionsharze GmbH lanza “Oldopal-Mega-Flex” un gelcoat de altas propiedades para palas de aerogeneradores. Este producto ofrece varias ventajas: excelente elongación a rotura, mejor envejecimiento y resistencia a la abrasión, buenas propiedades de trabajo y pigmentación de alta calidad.

BYK Chemie presenta el aditivo BYK-P 9055 para formulaciones de SMC que previene la flotación de las micro esferas huecas y separación de los pigmentos premezclados o mezclas de pasta durante procesos de pultrusión.

Collado A8 7110 es un nuevo adhesivo que combina alta resistencia, elasticidad y retardo a la llama presentado por Collado AG.

Emerson & Cuming Composites Materials Inc. introduce las microesferas de vidrio “Eccospheres” para componentes aeronáuticos, proporcionando resistencia mejorada y baja densidad.

Faigle Kunststoffe ha desarrollado un tejido de poliamida 12 y fibra de carbono que es producido utilizando el proceso Faigle PCP, una tecnología para producciones elevadas aplicable para producir piezas laminares de muy alta precisión, no siendo requerida una fase adicional de corte.

La compañía canadiense Fibrex Glass Corporation muestra los nuevos tejidos multiaxiales de vidrio E-CR, fabricados una nueva tecnología de máquina. Estos tejidos completan la gama actualmente existente de biaxiales y multiaxiales con y sin roving cortado.

Flemings Textiles Ltd lanza el Polymat Hi-Flow, un nuevo refuerzo basado en una sándwich termoplástico deformable entre dos capas de fibra de vidrio cortada.

Gavazzi´s Technical Fabrics Division ha desarrollado el AR-100-A, una nueva malla de fibra de vidrio, resistente a los álcalis para el refuerzo de productos de cemento.

En el stand de HOS-Technik Vetriebs un Produktions-GmbH se muestra una nueva gama de HOCELL que completa la familia de la resinas de poliimida Comide 250 para aplicaciones de alta temperatura.

Huntsman Advanced Materials introduce el Epocast 52 A/B, el primer material reparador de composites aprobado por el CACRC (Comité de Reparación de Composites para Aviones Comerciales). El producto Epocast 54 A/B es una sistema de laminación retardado a la llama diseñado para la impregnación de substratos utilizados en el interior de aviones. El Epocast 1633 A/B es un material sintáctico de baja densidad utilizado de modo complementario también para reparar estructuras interiores de avión. Igualmente se ha presentado un nuevo sistema epoxi de altas propiedades basado en las resinas Araldite LY 3297 y Arador 3298 / 3299.

IMS presnta el producto HO.11, una nueva formulación altamente reactiva para prepregs hot-melt.

Johns Manville lanza tres nuevos productos: MultiStar 819, StarRow 076 y Thermoflow.

Lankhorst Indutech BV presenta nuevas soluciones de adhesión y pintado para polipropileno y compuestos híbridos.

Loctite Aerospace presenta nuevos adhesivos en pasta (Hysol EA 9895 y Hysol EA 9380) y nuevos sistemas de resina RTM (Epsilon).

Lonza AG ha desarrollado el Primaset PT-15, una resina para aplicaciones de alta temperatura, donde no pueden ser utilizadas epoxi y poliimidas.

Lubrizol Ltd. presenta el SOLPLUS D540, un nuevo aditivo polimérico para SMC / BMC diseñado para mejorar la mojabilidad, dispersión y fluidificación de cargas en resinas de poliéster insaturado.

Nidaplast Honeycombs presenta el Nidaplast 8 HP, el primer honeycomb de polipropileno especialmente diseñado para el sector naval que ha sido certificado por DNV (Det Norske Veritas). También presenta el Nidapan, el primer honeycomb de polipropileno reforzado con fibra de vidrio.

Norac Andos AB lanza el FR-1, un nuevo concentrado de color para utilizar en productos MEKP.

Owens Corning ha desarrollado el AcoustiMax, un nuevo material para componentes semi estructurales el interior del automóvil. Este sistema basado en fibras de polipropileno y vidrio se presenta el gramajes de 800 a 2000 g/m2 y ofrece buenas propiedades acústicas y mecánicas y cumple la FMVSS 302 (velocidad de propagación de la llama <100 mm./min).

La compañía sueca Oxeon introduce un innovador refuerzo de carbono para cintas unidireccionales de braiding.

La compañía italiana Ozella SpA FTS Division ofrece el sistema reforzante Betontex, especialmente diseñado para aplicaciones en construcción.

La compañía americana Phoenixx TPC ha desarrollado las nuevas cintas de prepreg y perfiles Termo-Lite aplicables en procesos de pultrusión.

Pyromeral presenta el PYR-SIC, un material compuesto estructural que resiste temperaturas en continuo de hasta 900 grados C. aplicables donde se combinan requerimientos de resistencia al calor, bajo peso, resistencia mecánica y a las vibraciones, impacto y corrosión. También presenta una solución completa en material compuesto para fabricar moldes en composite con alta resistencia a la temperatura.

Richmond Aircraft Products introduce film de vacío diseñados para aplicaciones a baja temperatura en procesos de infusión.

RJ Marshall Europe´s StoneRidge Thinstone presenta un material ligero entre 7 y 10 veces más resistente que los tradicionales granitos de 3 cm. de espesor porque está impregnado con resina epoxi y reforzado con tejido de fibra de vidrio.

Saertex presenta tejidos multiaxiales para los sectores de construcción e ingeniería civil.

Soficar presenta la tercera unidad productiva, denominada TEF 3, que comenzará a construirse en otoño de 2004 en Abidos (Francia). Esta planta fabricará fibra de carbono para la industria aeronáutica.

Spheretex muestra un material para núcleos en sistemas de moldeo cerrados basado en micro esferas de vidrio.

Unitech LLC presenta la RP 46, una resina aeroespacial de alta temperatura que no contiene MDA y que puede resistir temperaturas de trabajo en continuo de hasta 357 grados Cº.

Aplicaciones

Los ingenieros holandeses del TUD - TNO (Centro de Estructuras Ligeras) exhiben varias innovaciones en su stand. La primera innovación es un "nodo resorte" para un sistema de suspensión de rueda que combina varias funciones diferentes en un solo componente. El producto será utilizado para fabricar una suspensión de la rueda barata, ligera para un vehículo de conducción sencilla.

El segundo producto es un molde revolucionario que permite ser utilizado en procesos de infusión a escala industrial. El nuevo sistema del molde combina los beneficios de RTM rígido (-ligero-) y las películas flexibles, eliminando la mayoría de las actividades que consumen tiempo en un proceso de infusión.

El TUD-TNO CLS también ha desarrollado un nuevo método de moldeo por infusión para componentes aerospaciales de composite donde el proceso se realiza a temperatura ambiente, se aplican resinas viniléster junto a un control avanzado del proceso, uso de preformas y utillajes inteligentes para reducir costes.

Finalmente, el centro exhibe un barco salvavidas de composite para operaciones de búsqueda y rescate desarrollado para Astilleros Damen. Diseñado y probado para resistir fuertes condiciones de oleaje y una caída libre de 3 m, el barco ofrece un diseño ligero y desarrolla una alta velocidad (35 nudos).

La compañía suiza Busch SA presenta un "codo" en carbono moldeado mediante RTM montada en una silla de ruedas. La innovación de Busch radica en el uso de un el elemento de transición en un elemento con una unión en ángulo fabricada en un composite carbono / epoxi para conectar dos perfiles de aluminio de sección cruzada. El chasis que trabaja a bearing mediante un sistema con diferentes tamaños de perfiles permite optimizar el peso y la funcionalidad. De este modo el composite absorbe vibraciones y choques, la unión también actúa como un amortiguante de vibraciones entre el asiento y el soporte facilitando un aumento de confort.

GPD Composites muestra puertas anti-fuego hechas en un material basado en resinas fenólicas modificadas. El material puede usarse para fabricar perfiles de composite que sean retardantes a la llama (al menos una hora) sin ignición de gases o emisión de compuestos químicos tóxicos halogenados.

Icotec presenta la primera tuerca flotante fabricada completamente de composite de fibra continua utilizando la tecnología CFM (Composites Flow Moulding).

El Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) presenta tres innovaciones. La primera es un "Stick deportivo" 100%- sándwich de composite con las mismas dimensiones, peso y propiedades mecánicas que el tradicional de madera. Desarrollado conjuntamente entre el Institut für Verbundwerkstoffe GmbH y de Killarney Plastics Ltd., la pieza en composite es más barata que la de madera.

El segundo desarrollo es una cabeza de rotor (buje) y eje principal integrados en material compuesto para aerogeneradores. Esta pieza elimina las desventajas de la versión de acero fundido, y especialmente la necesidad de la conexión entre los dos elementos.

La tercera innovación es una subestructura altamente rígida pero ligera para sistemas de guiado lineal utilizados en centros de mecanizado o aplicaciones de posicionado. La estructura es fabricada mediante un proceso de RTM de preformas utilizando un NCF (Non Crimp Fabric) de fibra de carbono y resina epoxi.

La empresa alemana Man presenta un recipiente de alta presión fabricado mediante inyección y una nueva preforma NCF. Esta tecnología podría ser especialmente atractiva para los sectores espacial y aeronáutico (fuselaje, paneles, etc.)

www.jeccomposites.com

Empresas o entidades relacionadas

Axelent Spain, S.A.U.
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