Mejora de las propiedades mecánicas de estructuras híbridas por refuerzo de perfiles de aluminio con espumas rígidas de poliuretano

Resumen

Uno de los mayores retos de la industria del transporte es la disminución de peso. La finalidad es tanto económica como medioambiental: reducir costes a la vez que se reduce el uso de combustible y las emisiones de CO₂. El diseño multi-material, con espumas rígidas como refuerzo local, supone una gran oportunidad para superar este reto, siendo una soluciones versátil que ahorra costes y peso. De entre ellas, las espumas rígidas de poliuretano (PUR) suman a las ventajas estructurales y de mayor absorción de energía la mejora de otras propiedades, como la resistencia a la corrosión y la amortiguación de vibraciones y ruido.

En este trabajo, se han reforzado perfiles extruidos (serie 6xxx-T6) con espumas de PUR fabricadas por CETEC. Se ha evaluado la influencia de los siguiente factores en la resistencia estructural: espesor de pared de los perfiles (entre 1.6 y 4 mm), método de relleno (manual o inyección), densidad del PUR (entre 100 y 300 kg/m³), porcentaje de relleno de los perfiles (entre 100 y 90%) e influencia de la temperatura en el espumado del PUR. La mejora de la resistencia estructural (carga máxima y absorción de energía) fue caracterizada mediante ensayos de flexión a tres puntos. Como conclusión, se ha observado que la incorporación de PUR mejora la carga y absorción de energía, dependiendo dicha mejora del espesor de pared de perfil y de la densidad de la espuma. Así mismo, los perfiles inyectados presentaron mejores resultados estructurales debido al mejor control sobre el proceso de fabricación.