Simulación exacta de procesos de fabricación de Infusión de resina a través de modelos de elementos finitos con acoplamiento fluido-mecánico

  • A. Dereims
  • L. Dufort
  • A. De Gregorio De Juan

Resumen

La necesidad de aumentar la velocidad de producción en la industria aeroespacial implica un interés creciente en la simulación de procesos de fabricación de materiales compuestos con un fuerte requerimiento de precisión predictiva. En este contexto, ESI mejoró su software PAM-COMPOSITES introduciendo el enfoque de acoplamiento fluido-sólido en el módulo PAM-RTM para simular con mayor precisión el proceso de Infusión de Resina Asistida por Vacío (VARI).


VARI consiste en impregnar una preforma seca colocada sobre un molde rígido y bajo un medio de distribución y una bolsa de vacío. Durante la impregnación, la resina fluye preferentemente en el medio de distribución y luego en la preforma, la cual puede sufrir deformaciones debido a la flexibilidad de la bolsa de vacío.


Los enfoques habituales de 2.5D, que utilizan elementos de carcasa con un espesor que depende de la presión de la resina, no pueden tener en cuenta el flujo de resina a través del espesor debido a la permeabilidad y a los gradientes de fracción de fibra implicados por el material utilizado y/o a los efectos de la mecánica de los sólidos (como la compresión en curvaturas).


El nuevo enfoque de ESI, resultado de varios años de colaboración con académicos, consiste en un modelado de elementos finitos en 3D. Se basa en el acoplamiento del flujo de resina, gobernado por la ley de Darcy, con el comportamiento de la preforma, considerado como un medio poroso que sufre deformaciones, a través del principio de Terzaghi. De este modo, se consigue un tiempo de llenado y unas propiedades más predecibles (espesores, contenido de volumen de fibra, geometría) del producto final.

Publicado
2019-07-15
Como citar
DEREIMS, A.; DUFORT, L.; DE GREGORIO DE JUAN, A.. Simulación exacta de procesos de fabricación de Infusión de resina a través de modelos de elementos finitos con acoplamiento fluido-mecánico. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 3, n. 3, p. 1-5, july 2019. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/481>. Fecha de acceso: 14 oct. 2019