LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA INDUSTRIA ......Aplicación: Reparaciones de piezas en Orden de...
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LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA INDUSTRIA AERONÁUTICA.
16 de Noviembre 2016. Jorge Castillo - EiNA
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¿Qué es un material compuesto?
� Material formado por dos o más constituyentes, de formaque las propiedades del conjunto sean superiores a las delos componentes por separado.
� Es un material artificial: fabricado por el hombre.
� No tiene reacción química entre los componentes.
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¿Qué es un material compuesto?
� En el caso de la aeronáutica, el que fundamentalmente seusa es CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic. Matriz deEpoxy y refuerzo de fibra de carbono.
� Se presenta en forma de hilos simples, filamentos y cintasde diversas anchuras, que son depositadas en capas sobreun molde, con una orientación predeterminada en cada unade ellas.
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¿Qué ventajas presentan?
� Alto ratio de resistencia/peso. Es una material muy fuerte ymuy ligero. Comparando con el acero, su resistencia esentre 2 y 8 veces superior con un peso 4 veces inferior.
� Alta resistencia a la fatiga mecánica.
� Alta resistencia a la corrosión. Vida útil larga.
� Alta flexibilidad, resistencia dieléctrica, estabilidaddimensional, etc.
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¿Qué limitaciones tienen?
� Coste elevado.
� Procesos no totalmente automatizados todavía.
� Falta de tradición en su uso. Tanto en diseño como encálculo.
� Los mecanismos de daño son complejos. Reparaciones.
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Razón para su uso en el sector aeronáutico.
� Reducción del peso de las aeronaves con lo que hay unconsumo claramente inferior de combustible y por lo tantoun menor impacto medioambiental.
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Mercado aeroespacial.
� Uso intensivo de la fibra de carbono.
� La demanda de aviones es muy robusta.
� Se estima que se van a necesitar casi 30.000 avioneshasta el 2030.
� Airbus y Boeing tienen hoy un backlog de más de 6.000aviones cada uno y se encuentran en una carrera paraincrementar el ratio de entregas mensuales, que hoy esta enmás de 50 aviones al mes cada uno.
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HAY QUE AUTOMATIZAR
PROCESOS
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M Torres:
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EiNA, ¿quiénes somos?
� Automatizadores de procesos desde 1997.
� Con fuerte actividad en I+D+i.
� Durante 15 años en el sector de la automoción.
� Actualmente en el aeronáutico, ferrocarril, eólico y naval.
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Aplicación: Preparación superficial
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La automatización de procesos de preparación superficial
presenta diversos problemas :
� Grandes dimensiones, grandes tolerancias y movimientos
de la pieza.
� Curvas y formas irregulares.
� Piezas con alto valor añadido.
� Hay que controlar y programar en todo momento la
presión aplicada y el ángulo de incidencia.
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No es necesaria
precisión ni
posicionamient
o especial.
Útil de fijación
muy simple.
Lee la superficie
de la pieza en
tiempo real.
Envía ordenes al
robot
continuamente
para asegurar el
ángulo respecto
a la pieza.
Lleva el Sistema
de tracking a
bordo y
obedece sus
órdenes .
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ROBOTS CON SENTIDO DEL
TACTO
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
�Los incidentes de colisiones menores en aviones sonsorprendentemente elevados:
� Choques contra pájaros.� Colisiones con vehículos de servicio.� Rayos.
�Se estima que un avión “en suelo” un día, deja de ingresar unos100.000 €
�La reparación de una pieza de una avión fabricada en composite esmanual y podríamos decir artesana.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
Reparación en la actualidad.
�Hay que ir eliminando cada capa una a una,considerando:
� Tienen un espesor medio de 0,25 mm.� Una pieza puede tener entre 10 y 40 capas.� Cada capa tiene una orientación.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.
Orden de proceso: Posicionar el marco a la piezadañada mediante vacío.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.Orden de proceso:
Generar una imagen 3D de la zona dañada con el escáner laser dual.Eliminar la zona dañada, mecanizándola con un husillo y una fresa.Generar una nueva imagen 3D del volumen mecanizado.
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Aplicación: Reparaciones de piezas en composites.Orden de proceso:
Cortar las capas de fibra de carbono con una cuchilla ultrasónica y ubicarorientadamente cada capa en el molde mecanizado anteriormente.
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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION!!!!