Optimización del proceso de infusión de resina mediante el control de la velocidad del frente de flujo en materiales compuestos reforzados con fibra

Résumé

Se presenta una metodología basada en el control y análisis de la velocidad de impregnación aplicada a procesos de fabricación de materiales compuestos por infusión de resina. Se fundamenta en la relación entre la velocidad de impregnación y la generación de atrapamientos de aire. Mediante un sistema de control específicamente desarrollado, se realiza el proceso a velocidad óptima, tanto en laminados convencionales como reforzados tridimensionalmente por stitching. Mediante su aplicación, las propiedades a tracción e impacto han mostrado aumentos significativos. Por su parte, el stitching ha aportado ventajas relevantes al proceso de infusión al aumentar la capacidad de éste. Así, supone un avance significativo en el proceso de fabricación mediante el que se obtendrán materiales con mayores prestaciones, fiabilidad, optimización de peso y uso más eficiente de los recursos utilizados. Asimismo, el sistema aporta cierto grado de automatización al proceso caracterizado por su elevada labor manual. This thesis presents a novel methodology to manufacture composites by Resin Infusion Process through flow-front velocity control. It is based on the relation between the flow front velocity and the final void content in composites. A specifically developed control system allows to perform the impregnation process using the optimum flow front velocity. In this implementation, it is applied on both conventional laminates and 3D reinforced laminates by stitching. As a result, the tensile and impact properties have shown highlighted improvements. In addition, stitching itself has shown some advantages from the process point of view. Thus, it means a significant advance in the manufacturing process, which derives into higher mechanical properties, reliability, weight reduction and more efficient use of resources. The system also brings a certain level of automation to the process which is characterised by its high level of handwork.