Evaluación de un Proceso de Consolidación Térmica para la Producción de Tejidos Técnicos Mejorados
Autores: Evangelou, Angelos; Loizou, Katerina; Georgallas, Michalis; Sarris, Ernestos; Marangos, Orestes; Koutsokeras, Loukas; Yiatros, Stylianos; Constantinides, Georgios; Doumanidis, Charalabos; Drakonakis, Vassilis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluación de un Proceso de Consolidación Térmica para la Producción de Tejidos Técnicos MejoradosCategoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
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Los compuestos reforzados con fibra se utilizan cada vez más en aplicaciones de alto valor. Una nueva tecnología (NanoWeld) que mejora la integridad estructural de la capa intermedia ha demostrado resultados prometedores; sin embargo, se deben superar los problemas de fabricación relacionados con la escalabilidad. La tecnología desarrollada se basa en consolidar velos no tejidos de nanofibras termoplásticas sobre tejidos técnicos secos mediante soldadura ultrasónica de rollo a rollo. Los tejidos técnicos secos mejorados pueden ser procesados posteriormente como cualquier otro tejido técnico para la industria de compuestos. Aquí se propone una solución alternativa para la consolidación, basada en un enfoque termo-compresivo para abordar el problema de escalabilidad. Se ha empleado un modelo de elementos finitos para simular las condiciones de operación y proporcionar información para la optimización del proceso. Sus resultados demuestran que la consolidación se logra rápidamente, lo que indica que la tasa de producción podría acelerarse. La calidad de los tejidos técnicos secos mejorados producidos utilizando el ensamblaje de consolidación propuesto ha sido evaluada mediante microscopía electrónica de barrido, así como pruebas mecánicas de compuestos reforzados con fibra. La respuesta mecánica de dichos compuestos fabricados se ha comparado con los compuestos de referencia NanoWeld, demostrando un rendimiento superior.
Descripción
Los compuestos reforzados con fibra se utilizan cada vez más en aplicaciones de alto valor. Una nueva tecnología (NanoWeld) que mejora la integridad estructural de la capa intermedia ha demostrado resultados prometedores; sin embargo, se deben superar los problemas de fabricación relacionados con la escalabilidad. La tecnología desarrollada se basa en consolidar velos no tejidos de nanofibras termoplásticas sobre tejidos técnicos secos mediante soldadura ultrasónica de rollo a rollo. Los tejidos técnicos secos mejorados pueden ser procesados posteriormente como cualquier otro tejido técnico para la industria de compuestos. Aquí se propone una solución alternativa para la consolidación, basada en un enfoque termo-compresivo para abordar el problema de escalabilidad. Se ha empleado un modelo de elementos finitos para simular las condiciones de operación y proporcionar información para la optimización del proceso. Sus resultados demuestran que la consolidación se logra rápidamente, lo que indica que la tasa de producción podría acelerarse. La calidad de los tejidos técnicos secos mejorados producidos utilizando el ensamblaje de consolidación propuesto ha sido evaluada mediante microscopía electrónica de barrido, así como pruebas mecánicas de compuestos reforzados con fibra. La respuesta mecánica de dichos compuestos fabricados se ha comparado con los compuestos de referencia NanoWeld, demostrando un rendimiento superior.