Simulación de un proceso de pultrusión de perfiles de material compuesto reforzados con fibra de carbono para aplicaciónes aeronáuticas

  • Jose Manuel Bayo Arias CT Ingenieros
  • Carlos Mellado Castillero CT Ingenieros
  • Ignacio Gracia vicente CT Ingenieros

Resumen

La fabricación mediante un proceso de pultrusión permite obtener perfiles estructurales de material compuesto, evitando procesos discontinuos necesitados del uso de autoclave para el curado del material. Este proceso suele usar fibra de vidrio como refuerzo, no alcanzando las calidades necesarias para aplicaciones aeronáuticas estructurales. El presente trabajo desarrolla una simulación numérica de la pultrusión con materiales compuestos reforzados con fibra de carbono para aplicaciones estructurales aeronáuticas. Para poder obtener materiales de alta calidad, se requiere un desarrollo de producto donde se estudien los parámetros de proceso. En este sentido, se ha realizado un estudio completo del proceso de pultrusión mediante el desarrollo de simulaciones numéricas con la ayuda del software ABAQUS y NASTRAN/PATRAN desde el punto de vista del material fabricado y el molde de pultrusión utilizado.
Estos dos enfoques se han desarrollado generando modelos de elementos finitos. En primer lugar aquellos modelos que simulan y predicen las propiedades físico-químicas del material como la temperatura de transición vítrea y grado de curado final del material ante procesos con diferente configuración de temperaturas, velocidades de tiro y geometrías; en segundo lugar se ha simulado el molde de pultrusión para obtener las dilataciones y cargas aplicadas sobre el perfil fabricado para evaluar la influencia de este en el proceso de pultrusión y la calidad del perfil obtenido.
Los resultados alcanzados han sido correlados mediante ensayos mecánicos y físico-químicos, además de ensayos de fabricación que obtuvieron los perfiles simulados con la finalidad de introducir la tecnología y las piezas fabricadas en futuras estructuras aeronáuticas.

Publicado
2020-10-15
Como citar
BAYO ARIAS, Jose Manuel; MELLADO CASTILLERO, Carlos; GRACIA VICENTE, Ignacio. Simulación de un proceso de pultrusión de perfiles de material compuesto reforzados con fibra de carbono para aplicaciónes aeronáuticas. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 4, n. 4, p. 59-69, oct. 2020. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/368>. Fecha de acceso: 30 oct. 2020