bobinado de filamentos
Páginas: 6 (1283 palabras)
Publicado: 18 de junio de 2014
Filament winding (bobinado de filamento)
Introducción
El bobinado, devanado o enrollamiento de filamento es una técnica de fabricación para la creación de estructuras de material compuesto. El proceso consiste en enrollar filamentos y/o cintas tensados, impregnados con una resina termoestable, sobre un molde macho cilíndrico o mandril. El mandril gira, mientras que un carro se mueve ensentido horizontal, el cual establece las fibras en el patrón deseado. Los filamentos más comunes son de carbono o de vidrio de fibra y son recubiertos con una resina sintética mientras se enrollan. Una vez que el mandril está completamente cubierto con el espesor deseado, se coloca en un horno para solidificar (curado) de la resina. Una vez que la resina se haya curado, el mandril se retira(desmolde), dejando el producto final hueco.
El bobinado de filamento se adapta bien a la automatización, donde la tensión de los filamentos puede ser cuidadosamente controlada. Los filamentos que se aplican con alta tensión dan como resultado un producto final con una mayor rigidez y fuerza, baja tensión resulta en una mayor flexibilidad. La orientación de los filamentos también puede ser controladocuidadosamente para que las capas se encimen y se orienten de manera diferente de la capa anterior. El ángulo en el que se establece la fibra de las capas inferiores determinan las propiedades del producto final. Un ángulo alto ofrecerá resistencia a la compresión, mientras que un patrón de menor ángulo (conocido como un sistema cerrado o helicoidal) proporcionará una mayor resistencia a la tracción.Descripción del proceso
Existen tres modelos básicos de bobinado:
Bobinado helicoidal: el movimiento de rotación del mandril se combina con el movimiento de traslación longitudinal del cabezal de impregnación. Siendo este método el más frecuentemente utilizado
Bobinado circunferencial: se trata de una variante del bobinado helicoidal pero con un ángulo de enrollado de 90º.
Bobinadopolar o plano: tanto el movimiento de rotación como el de traslación longitudinal es realizado por el mandril, permaneciendo fijo el cabezal de impregnación.
El bobinado de filamento también se puede describir como la fabricación de piezas con fracciones con un alto volumen de fibra y orientación de las fibras controlada. Las fibras se sumergen en un baño de resina en el que se recubren conresina de bajo o medio peso molecular. Estas fibras impregnadas luego son enrollados alrededor de un mandril (molde) en un patrón controlado para formar la forma de la pieza. Las velocidades de trabajo se encuentran entre los 90 - 100 m/min para fibras de vidrio y entre los 15 - 30 m/min para fibras de carbono y aramida. Después de concluir, la resina se cura, por lo general utilizando el calor. Elnúcleo de molde puede ser removido o se puede dejar como un componente integral de la pieza. Este proceso se utiliza principalmente para piezas huecas, generalmente los componentes de sección circular u ovalada, como tuberías y tanques. Recipientes a presión, tuberías y ejes de transmisión pueden ser fabricados por bobinado de filamento. Se ha combinado con otros métodos de aplicación de fibra talescomo moldeo manual, pultrusión, y el trenzado. La compactación es principalmente a través de la medición de la tensión de la fibra y el contenido de resina. Las fibras pueden estar impregnados con resina antes del bobinado (devanado húmedo) o impregnadas posteriormente al bobinado (bobinado en seco).
Maquinaria
Una máquina de bobinado de filamento continuo (máquina CFW o máquina CW) es,tal como indica su nombre, un equipo mediante el cual se realiza el bobinado de filamento, en forma continua, sobre una banda de acero cilíndrica. El proceso de bobinado de filamento continuo también se conoce como el Proceso de Drostholm.
Equipo de bobinado de filamento
El equipo tiene un carro encargado de guiar los filamentos para su enrollado en un cilindro que gira denominado mandril o...
Introducción
El bobinado, devanado o enrollamiento de filamento es una técnica de fabricación para la creación de estructuras de material compuesto. El proceso consiste en enrollar filamentos y/o cintas tensados, impregnados con una resina termoestable, sobre un molde macho cilíndrico o mandril. El mandril gira, mientras que un carro se mueve ensentido horizontal, el cual establece las fibras en el patrón deseado. Los filamentos más comunes son de carbono o de vidrio de fibra y son recubiertos con una resina sintética mientras se enrollan. Una vez que el mandril está completamente cubierto con el espesor deseado, se coloca en un horno para solidificar (curado) de la resina. Una vez que la resina se haya curado, el mandril se retira(desmolde), dejando el producto final hueco.
El bobinado de filamento se adapta bien a la automatización, donde la tensión de los filamentos puede ser cuidadosamente controlada. Los filamentos que se aplican con alta tensión dan como resultado un producto final con una mayor rigidez y fuerza, baja tensión resulta en una mayor flexibilidad. La orientación de los filamentos también puede ser controladocuidadosamente para que las capas se encimen y se orienten de manera diferente de la capa anterior. El ángulo en el que se establece la fibra de las capas inferiores determinan las propiedades del producto final. Un ángulo alto ofrecerá resistencia a la compresión, mientras que un patrón de menor ángulo (conocido como un sistema cerrado o helicoidal) proporcionará una mayor resistencia a la tracción.Descripción del proceso
Existen tres modelos básicos de bobinado:
Bobinado helicoidal: el movimiento de rotación del mandril se combina con el movimiento de traslación longitudinal del cabezal de impregnación. Siendo este método el más frecuentemente utilizado
Bobinado circunferencial: se trata de una variante del bobinado helicoidal pero con un ángulo de enrollado de 90º.
Bobinadopolar o plano: tanto el movimiento de rotación como el de traslación longitudinal es realizado por el mandril, permaneciendo fijo el cabezal de impregnación.
El bobinado de filamento también se puede describir como la fabricación de piezas con fracciones con un alto volumen de fibra y orientación de las fibras controlada. Las fibras se sumergen en un baño de resina en el que se recubren conresina de bajo o medio peso molecular. Estas fibras impregnadas luego son enrollados alrededor de un mandril (molde) en un patrón controlado para formar la forma de la pieza. Las velocidades de trabajo se encuentran entre los 90 - 100 m/min para fibras de vidrio y entre los 15 - 30 m/min para fibras de carbono y aramida. Después de concluir, la resina se cura, por lo general utilizando el calor. Elnúcleo de molde puede ser removido o se puede dejar como un componente integral de la pieza. Este proceso se utiliza principalmente para piezas huecas, generalmente los componentes de sección circular u ovalada, como tuberías y tanques. Recipientes a presión, tuberías y ejes de transmisión pueden ser fabricados por bobinado de filamento. Se ha combinado con otros métodos de aplicación de fibra talescomo moldeo manual, pultrusión, y el trenzado. La compactación es principalmente a través de la medición de la tensión de la fibra y el contenido de resina. Las fibras pueden estar impregnados con resina antes del bobinado (devanado húmedo) o impregnadas posteriormente al bobinado (bobinado en seco).
Maquinaria
Una máquina de bobinado de filamento continuo (máquina CFW o máquina CW) es,tal como indica su nombre, un equipo mediante el cual se realiza el bobinado de filamento, en forma continua, sobre una banda de acero cilíndrica. El proceso de bobinado de filamento continuo también se conoce como el Proceso de Drostholm.
Equipo de bobinado de filamento
El equipo tiene un carro encargado de guiar los filamentos para su enrollado en un cilindro que gira denominado mandril o...
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