Fabricación eficiente gracias a nuevas técnicas con materiales compuestos
En los últimos años han surgido materiales compuestos que han conformado una clase muy valiosa de materiales para la ingeniería. Presentan múltiples características inalcanzables con otros materiales (por ejemplo, son ligeros pero poseen rigidez) y en consecuencia se encuentran en toda una gama de aplicaciones de tecnología punta, como satélites y aeronaves de grandes prestaciones. Gracias a ello, hoy en día se aplican revestimientos en forma de gel para dar un acabado de gran calidad a la superficie visible de materiales compuestos reforzados con fibra que se usan posteriormente para fabricar piezas complejas por moldeo.
Esta gran innovación para la fabricación industrial, fruto del proyecto financiado con fondos europeos Ecogel Cronos, será sin duda de interés para quienes fabrican vehículos en serie, tratándose de un sector en el que incluso un leve incremento de la eficiencia y un pequeño abaratamiento de costes pueden suponer ahorros muy notables. Además, el sector de los transportes se enfrenta a una normativa medioambiental cada vez más rigurosa cuya finalidad es reducir la relación entre la potencia y el peso de los vehículos, disminuir su peso total y, de esa manera, lograr rebajar las emisiones contaminantes. Se ha determinado que los materiales compuestos son una tecnología facilitadora esencial para atender los requisitos de peso, coste y velocidad de producción.
Otro sector de tecnología punta que está llamado a beneficiarse de esta novedad es el aeroespacial, que además se caracteriza por unos costes elevados y una productividad baja. La aparición de nuevas tecnologías de fabricación que permitan obtener materiales aeroespaciales avanzados, a un menor coste y con menos efectos nocivos para el medio ambiente, supondrá un espaldarazo para el futuro de la industria aeroespacial europea.
En el seno del proyecto Ecogel Cronos se han desarrollado distintas técnicas de fabricación y se han seleccionado aditivos adecuados con la finalidad de obtener fórmulas de revestimiento, en forma de gel en polvo, muy reactivas, estables y de coste rentable. Se ha demostrado que el nuevo proceso reduce el plazo de fabricación del revestimiento en gel y también las emisiones contaminantes durante la producción.
En el seno del proyecto se realizaron ensayos de uso de piezas a base de compuestos en puertas de tractores y automóviles. Mediante ejercicios de modelización se determinaron los umbrales de conductividad eléctrica. En uno de los ensayos se consiguió obtener un gel en polvo para recubrimiento totalmente acabado en un plazo inferior en un 80% con respecto a los recubrimientos convencionales de gel líquido.
Este proyecto, de tres años de duración y cuya finalización está programada a finales de agosto de 2016, se centra actualmente en desarrollar nuevos moldes de material compuesto para obtener láminas de fibra de carbono. Mientras que para obtener los materiales compuestos convencionales utilizados en la industria de la automoción se ha utilizado por norma una tecnología de coste elevado y de origen aeroespacial (la técnica denominada de lámina compuesta moldeada o SMC), el proyecto Ecogel Cronos se centra, por su parte, en la técnica de moldeo por transferencia de resina (RTM) en un intento por incrementar la eficiencia en los costes y en la producción, manteniendo las prestaciones y la calidad.
Su nuevo proceso de RTM, que consiste en capas de revestimiento reutilizables, reguladas térmicamente y con conductividad eléctrica, permite aplicar agentes de liberación, recubrimientos en gel y fibras a la capa compuesta mientras se está inyectando otra. De este modo, es posible incrementar la producción con una inversión adicional relativamente baja. Se ha construido un molde para la planta piloto y ya se están realizando ensayos.
Si los resultados son satisfactorios, se abrirá la puerta al uso de materiales compuestos en otros sectores, como los de consumo, infraestructuras y material deportivo. Hasta ahora, la transición a otros sectores de producción en serie ha sido lenta, en parte por el coste que conlleva la fabricación de estos materiales; los logros avanzados a través del proyecto Ecogel Cronos contribuirían a despejar obstáculos.
