Idec, especialista en composites para aviación, usa la impresión 3D de Stratasys
22/03/2019
Las firmas Idec y Wehl & Partner reducen drásticamente el tiempo, el coste y los residuos de materiales asociados al moldeo de composites con la fabricación aditiva de Stratasys.
22.03.2019 En el marco de la feria JEC World, celebrada la semana pasada en París, el fabricante de impresoras 3D, Stratasys, presentó el caso de éxtito de Idec, proveedor español de soluciones de material composite para el sector aeroespacial.
En la imagen, el ala terminada y el molde preforma con y sin el material.
Idec ha reducido el tiempo, el coste y los residuos de materiales asociados al moldeo de materiales composites gracias al uso de la fabricación aditiva de Stratasys.
De esta manera, Idec estudió las posibilidades de la tecnología de moldeo por transferencia de resina (RTM) con un nuevo material composite para la fabricación de un ala de avión curvada.
Así, con la colaboración de la empresa de servicios de prototipado avanzado, Wehl & Partner, Idec logró sustituir el aluminio en una aplicación de molde con corriente eléctrica de por medio. Concretamente, había que producir un molde en un material resistente a temperaturas y presiones altas.
Impresora F900 y material Ultem 1010
En este sentido, utilizando el sistema de producción F900 de Stratasys, Wehl & Partner seleccionó la resina Ultem 1010, un material resistente y no conductor, para fabricar un molde a gran escala.
Las excelentes propiedades de resistencia térmica y química del material le permitieron soportar temperaturas superiores a los 150 °C y también presiones elevadas.
Según Diego Calderón, responsable de análisis estructural en Idec, estas propiedades simplificaron el proceso de producción del molde y ayudaron a mejorar la eficacia: la fabricación aditiva de Stratasys nos permitió producir el molde en tan solo 60 horas. Con el mecanizado por CNC, habríamos tardado cuatro semanas como mínimo en producir este tipo de pieza, explica.
Además, con con la resina Ultem 1010 también pudieron reducir 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. No habríamos podido hacerlo sin la fabricación aditiva FDM de Stratasys, asegura Calderón.
Esto se tradujo igualmente en un ahorro de hasta un 67% de los costes del mecanizado por CNC con aluminio.
El reto
Para producir el ala del avión, Idec tenía que mejorar el molde preforma, normalmente diseñado para facilitar el proceso de superposición del material composite sobre el mismo y acelerar el proceso de curado.
Habitualmente, este tipo de moldes suelen fabricarse en aluminio o resina epoxi. Sobre ellos se deposita la fibra composite que se calienta posteriormente para adoptar la forma del molde.
En esta aplicación poco habitual, la complicación era que en vez de calentar el propio molde preforma había que calentar el material composite en sí, pasando una corriente eléctrica a través de la fibra composite.
Por lo tanto, los metales muy conductores como el aluminio no resultaban adecuados para el molde ya que impedirían que la corriente pasara eficazmente a través de la fibra.
Según Calderón, los materiales epoxi estándar disponibles en la empresa no eran lo suficientemente resistentes ni lo suficientemente estables como para soportar temperaturas superiores a los 140 °C.
En este proyecto se necesitaban temperaturas altas de entre 150 y 180 °C para calentar las capas directamente, por lo que la tecnología de fabricación aditiva FDM de Stratasys y el uso de la resina Ultem 1010 eran la opción perfecta, añade, porque, como reconoce, aunque existen resinas epoxi resistentes a temperaturas tan altas, son muy caras y su uso no habría sido viable desde el punto de vista financiero.
Para Idec, el uso de la resina Ultem 1010 se ha traducido en un molde preforma con propiedades mecánicas perfectas que ha permitido a la empresa utilizarla como parte del proceso RTM.
Según Calderón, la preforma es tan sólida que el equipo puede utilizarla durante 25 ciclos como mínimo, algo que sencillamente no es posible con tecnologías epoxi u otras tecnologías de fabricación aditivas y materiales similares.
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