Diseño de autoclave para materiales compuestos

Abstract

Se desarrolla en la articulación que existe entre la innovación tecnológica aplicada y la mejora de las técnicas productivas industriales, más específicamente, en el ámbito de la ciencia de materiales. El objetivo es el diseño de un autoclave que se utilizará como parte del proceso de desarrollo y de manufactura de materiales compuestos en el grupo de Materiales Compuestos Termorrígidos Estructurales del INTEMA y de la Facultad de Ingeniería. Un autoclave para materiales compuestos es un recipiente sometido a presión y temperatura de forma controlada, que permite que ocurra el “curado” de las piezas ingresadas. Este proceso les otorga las propiedades finales a esta clase de materiales. La necesidad de este equipamiento parte del grupo de Materiales Compuestos Termorrígidos Estructurales del INTEMA, y su trabajo acerca de los materiales compuestos para aplicaciones aeroespaciales. Específicamente, la intención es procesar materiales preimpregnados (pre-preg) y compuestos laminares híbridos fibra metal del tipo Glare (Glass Reinforced laminate), que consta de láminas de aluminio con capas intermedias de fibra de vidrio y una matriz de resina epoxy. El estudio de este material es el puntapié inicial hacia un abanico de posibilidades de estudio de otros materiales utilizando el mismo equipamiento. Al funcionar como plataforma de estudio de procesamiento e investigación de materiales, este autoclave debe tener la versatilidad de poder variar los parámetros del proceso para poder trabajar con diferentes tipos de materiales compuestos de manera precisa y controlada. Se propone realizar el diseño mecánico, fluidodinámico y térmico de un autoclave horizontal. Se calculan y seleccionan elementos, accesorios, instrumentos y más, que permitan la operatividad del equipo. Además se modela el autoclave en un software de diseño tridimensional. Para su operatividad, se selecciona un sistema de control comercial para el autoclave y se programa, automatizando el proceso y permitiendo al usuario modificar los parámetros. Se definen los requerimientos técnicos del equipo, y sus limitaciones.