ENSAYO GENERACION DE CALOR

ENSAYO GENERACION DE CALOR

Samuel Russo López

En la manufactura aeronáutica, el desarrollo de estructuras ligeras y resistentes es muy destacado ya que se tiene un elevado desempeño y, por consecuente, su rentabilidad. Actualmente los materiales compuestos son muy utilizados debido a su ligero peso y buenas propiedades mecánicas. Para obtener piezas de alto rendimiento de material compuesto avanzados, el proceso de curado se debe realizar por medio de la técnica de autoclave ya que con este método se obtienen los mejores resultados para aplicaciones en aeronáutica, debido a que el proceso de fabricación consume mucho tiempo, el costo es elevado y la complejidad del sistema.

El proceso de curado para un material es obtenido mediante un ciclo de exposición a temperaturas y presiones elevadas durante un periodo de tiempo determinado, a este se le conoce como ciclo de curado autoclave. Las elevadas temperaturas aplicadas proporcionan al material el calor necesario para que se inicien y mantengan las reacciones químicas en la resina, permitiendo así que se produzcan los cambios estructurales requeridos, mientras que la presión aplicada proporciona la fuerza necesaria para mantener unidas los laminados y para comprimir y expulsar los huecos de aire que se pueda generar. Se deben de establecer rangos de funcionamiento necesarios para el empleo del autoclave y de los hornos, indicando: tasa de calentamiento, tiempos a una determinada temperatura, tasa de enfriamiento, tolerancias de presión y temperatura, etc. Las autoclaves más modernas permiten realizar procesos a mayores temperaturas y presiones, con ciclos estándar a 134 °C a 200 kPa durante 5 minutos para esterilizar material metálico; incluso llegan a realizar ciclos de vacío para acelerar el secado del material esterilizado.

Además de que el proceso de curado se lleva a cabo en ambientes “limpios”, con el cual se consiguen unas condiciones de temperatura y presión controlados que minimizan las posibilidades de contaminación del material, la generación de calor y la capacidad de deformación influyen en la velocidad del proceso. Esto regulado a cierto punto, ya que si se lleva el material compuesto a muy altas temperaturas puede afectar las propiedades mecánicas de este, por lo que puede llevar a fallas a largo plazo.

Hay otros tipos de factores que entran en juego en el proceso de curado, haciendo que tenga un cierto grado de dificultad. Lo que hace que sea aun mas complejo es que estos factores iniciales afectan a las propiedades deseadas del material e interacción entre ellos en relaciones complejas. Estos factores iniciales serian variables como: temperatura, tiempo, cantidad de resina, presión aplicada e incluso el diseño del material. Cada decisión tomada afecta por una parte al proceso de la pieza y por otro la calidad de la pieza final.

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