Ensayo y fabricación de un nuevo nodo de CFRP unido mediante adhesivos para su uso en estructuras de autobuses

Resumen

En los últimos años se ha venido observando un incremento exponencial del uso de adhesivos en procesos industriales. Hoy en día estos materiales son usados en aplicaciones tan diversas como la industria aeroespacial, la industria automovilística, la industria ferroviaria o incluso en construcción civil. Del mismo modo el uso de materiales compuestos ha crecido enormemente, sobre todo en la industria aeroespacial, gracias a los beneficios que este tipo de material es capaz de aportar, incluso como refuerzo.

Las actuales estructuras de autobús presentan graves problemas de fatiga debido a su rigidez, resultando en fallos inesperados en ciertos nodos donde se van a concentrar tensiones. Este trabajo es parte de un proyecto que trata de aportar más elasticidad a la estructura mediante el uso de un nuevo nodo de CFRP unido mediante adhesivos a la estructura de autobús usando poliuretano.

El complejo diseño del nodo ha provocado numerosos problemas de fabricación. La solución planteada ha sido fabricar un nodo de PLA mediante impresión 3D que posteriormente fue utilizado como núcleo. El PLA se recubrió capa a capa con CFRP mediante hand lay-up. Con el objetivo de conocer el comportamiento de todo el conjunto (nodo de CFRP, adhesivo y vigas de acero) fueron fabricados y ensayados 4 prototipos. El ensayo realizado sobre los prototipos para validar el conjunto ha sido de flexión en 4 puntos. Los resultados muestran la idoneidad y capacidad de este nuevo concepto de nodo para ser usado en estructuras de autobús.