Robtrusion se asienta sobre las ventajas de la pultrusión y se concibe con el objetivo de superar sus limitaciones. Como resultado, nace un proceso de fabricación de alto valor añadido, rentable, flexible y único en el mundo. Si quieres saber más sobre este proceso y sus diferencias con la pultrusión, en este artículo te las presentamos.
Contexto actual de la pultrusión
El desarrollo de nuevos procesos de fabricación que permitan reducir los costes operacionales de las piezas de composite es una de las principales vías de estudio dentro de la industria. Algo que no es de extrañar, debido a que el 60% del coste final de una pieza de composite corresponden a la fabricación [1]. Gran parte de esta problemática se debe a la baja automatización de los procesos de fabricación de composite actuales y la excesiva dependencia de la mano de obra especializada.
Por lo que, la gran ventaja que presenta la pultrusión con respecto a otros procesos actuales es su elevada automatización y repetitividad. Sin embargo, la naturaleza del proceso limita la entrada de perfiles pultruídos en aplicaciones de alto valor añadido, como la automoción, la industria naval o construcciones singulares de ingeniería civil.
Conscientes de este hecho, el equipo de Robtrusion analizó las limitaciones de la pultrusión con el objetivo de crear un nuevo proceso de fabricación innovador capaz de llegar allá donde la pultrusión no puede. Actualmente, se puede afirmar que Robtrusion es una realidad y que sus diferencias con la pultrusión le permiten alcanzar lo hasta ahora inalcanzable.
Pero, antes de centrarnos en las diferencias entre ambos procesos, conviene entender como funciona la pultrusión y cuales son sus ventajas y limitaciones.
¿Qué es la pultrusión?
En la pultrusión, las fibras salen de un almacén hacia una bañera donde son impregnadas con resina. A continuación, pasan a través de unas preformas que las guían hacia la entrada del molde, donde el perfil es curado térmicamente. Todo ello accionado mediante un sistema de tiro automático.
Esquema de la máquina de pultrusión; figura adaptada de [2].
Por lo tanto, la pultrusión es un proceso continuo y altamente automatizado para la fabricación de perfiles de composite con sección constante. Además, se obtienen perfiles con elevadas propiedades mecánicas en la dirección de tiro [2]. Sin embargo, presenta algunas limitaciones:
- Elevadas fuerzas de tiro.
- Moldes largos y calefactados.
- Limitada a perfiles rectos de sección constante.
Con respecto a la última, existen algunas variantes del proceso de pultrusión que permiten la fabricación de perfiles curvos. Sin embargo, son procesos restringidos a radios constantes o a una flexibilidad muy reducida, ratios de productividad bajos, moldes complejos y altas fuerzas de tiro.
Entonces, ¿que hace Robtrusion diferente para poder superar todas estas limitaciones?
¿Qué hace Robtrusion diferente?
Las limitaciones de la pultrusión tienen un punto en común: el perfil se cura en el interior del molde. Por tanto, para superar todas ellas, Robtrusion realiza el curado del perfil a la salida del molde.
No obstante, el curado del perfil fuera del molde no puede realizarse con el curado térmico tradicional. Por lo que la máquina de Robtrusion emplea el curado UV, ya que demostró ser una técnica de curado rápida, flexible y de menor coste que el resto de las técnicas analizadas.
Curado UV a la salida del molde [3].
Con este nuevo enfoque, el molde únicamente se emplea para dar la forma al perfil y quitar el exceso de resina. Por lo tanto, no es necesario que tenga una longitud elevada, ni estar calefactado. De hecho, los moldes empleados no superan los 100 mm de longitud, lo que se traduce en menos costes y mayor flexibilidad.
Molde de Robtrusion.
Realizar el curado fuera del molde reduce las fuerzas de tiro, lo que permite fabricar perfiles con un mayor porcentaje de refuerzos en las direcciones no orientadas al sentido de la fabricación. Lo que se traduce en mayores propiedades mecánicas transversales.
Finalmente, la reducción de las fuerzas de tiro en combinación con el curado fuera del molde, permite a Robtrusion fabricar perfiles curvos con diferentes radios y orientaciones mediante un brazo robótico. Una de las principales ventajas de Robtrusion, ya que abre las puertas a nuevos conceptos de diseño y fabricación.
Perfil hexagonal curvo fabricado por Robtrusion.
Además, existen un gran número de ventajas adicionales que te animamos a descubrir en la web o contactando con nosotros.
Referencias
[1] Bader MG. Selection of composite materials and manufacturing routes for cost- effective performance. Compos Part A Appl Sci Manuf 2002;33:913–34. doi:10.1016/S1359-835X(02)00044-1.
[2] Meyer RW. Handbook of Pultrusion Technology. Chapman and Hall; 1985.
[3] Saenz-Dominguez I, Tena I, Esnaola A, Sarrionandia M, Torre J, Aurrekoetxea J. Design and characterisation of cellular composite structures for automotive crash-boxes manufactured by out of die ultraviolet cured pultrusion. Compos Part B Eng 2019;160:217–24. doi:10.1016/j.compositesb.2018.10.046.
Autores: I. Saenz-Dominguez – I. Tena
