Materiales Compuestos

Materiales Compuestos En La Industria Aeronáutica: Interacción Diseño/Manufactura
Juan Huenuman R. , Rafael Orellana S., Héctor López P., Raúl San Martin C.
Departamento de Ingeniaría Mecánica, Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción
Casilla 160-C – Correo 3 – Ciudad Universitaria – Concepción – Chile

INFORMACIÓN DEL ART ÍCULO

RESUMEN

Historia:
Recibido 15 de Junio del2012
Aceptado 21 de Junio del
2012

Hoy en dia los materiales compuestos están formado parte del mas del
50% porciento de la estructura del fuselaje de un avión y debido a que
los estándares de certificación a los cuales se someten los aviones son
extremadamente altos(Aviones de pasajeros y/o comerciales) y se tratan
de procesos largos y minuciosos que toman un gran periodo de tiempo
mas deun año para aviones comerciales en algunos, por lo cual si al
f abricante llega a tener problema con los procesos de fabricación de los
materiales compuestos que introduce en su nuevo producto lo puede
conducir a un rechazo por parte de la autoridad(FAA y EASA
principalmente) lo que decanta en que el retorno de inversión se
posterga en el tiempo, lo que en el peor de los casos podría hacerquebrar a la empresa. Es por esto que es clave la introducción de
modelos numéricos en los procesos de fabricación de los materiales
compuestos y la validación de estos con un enfoque DFM/A para así
reducir en un margen aceptable y conocido las posibles fallas que se
pueden presentar. Finalmente veremos como evidencia practica como
Dassault-Aviation implemento en su manufaccion la modelaciónnumérica para los procesos RTM que utiliza, obteniendo excelentes
resultados en su producción. De los cuales se destaca beneficios
finales como son la reducción de peso, menor piezas móviles, menos
componentes en el producto final, un ensamble mas fácil, menores
costos de producción, mayor calidad de lo productos lo que contribuye
final mente que al momento de la certificación no demore masde lo
necesario logrando con esto una mayor seguridad, y confiabilidad para
el usuario final.

Palabras clav es: Fibra
Resina
T ermoestable
Materiales compuestos
Procesos de f abricación

1.- Introducción
Basándonos en resultados de publicaciones y antecedentes prácticos que aseguran que el RTM para la
producción a gran escala piezas aeronáuticas, (sobre el millón de unidades) hechascon materiales compuestos
es uno de los mejores procesos de f abricación que se pueden implementar. Se plantea como objetivo de
investigación analizar la influencia de un proceso RTM optimizado mediante modelos numéricos con un enfoque
DFM/A, en la reducción de los costos del material, la reducción del tiempo de certificación y la reducción de peso
de piezas de aeronaves.
Por ultimo se buscademostrar si la implementación de este tipo de mejoras en procesos RTM ha sido exitosa
en la industria aeronáutica actualmente.

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Correspondencia de los autores.
Dirección e-mail: Rafaelpatricore@udec.cl

Uso de materiales compuestos en la industria aeronáutica: interacción diseño/manufactura.

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2.- Materiales compuestos usado en la industria aeronáutica
Se entiende pormateriales compuestos aquellos formados por dos o más materiales distintos sin que se produzca
reacción química entre ellos.
En todo material compuesto se distinguen dos componentes:
- la MATRIZ, componente que se presenta en fase continua, actuando como agl omerante
- el REFUERZO, en fase discontinua, que es el elemento resistente, usualmente fibras de algún material.
Ejemplos sencillos y conocidospor todos de materiales compuestos son el hormigón y los neumáticos. Aquí, sin
embargo, nos centraremos en el estudio de los llamados MATERIALES COMPUESTOS AVANZADOS, que son los
que se utilizan para la fabricación de elementos estructurales para aviones.
2.1- Tipos de fibra utilizada en materiales compuestos.1

Las propiedades mecánicas de la mayoría de los ref uerzos con fibra son...