SunForce™: un material de núcleo de espuma que contribuye a la reducción de costos y al aumento de la flexibilidad de forma de los compuestos de FRP

Características de los materiales compuestos de FRP

En los últimos años, se ha extendido el uso de materiales compuestos fabricados mediante la laminación de plásticos reforzados con fibra (FRP), un plástico reforzado con fibra de vidrio o fibra de carbono, y espuma, con el fin de reducir el peso y aumentar la rigidez de piezas para automóviles, aviones y otros dispositivos.

Generalmente, cuanto más grueso sea el componente y más resistente la capa más externa, mayor será la rigidez. Al crear un compuesto como este, es posible aumentar el espesor utilizando espuma liviana, al mismo tiempo que se coloca una capa de FRP resistente en la superficie, lo que permite crear un componente liviano pero rígido.

Los materiales básicos conocidos para los materiales compuestos incluyen el panal, la madera de balsa (un tipo de madera) y la espuma, pero los compuestos hechos de FRP y espuma están atrayendo la atención porque no tienen anisotropía en resistencia, son flexibles en forma, se pueden combinar sin adhesivos y son relativamente económicos.

Desafíos en el proceso compuesto de FRP y material de núcleo de espuma

Sin embargo, métodos como el método de autoclave, el método PCM (Prepreg Compression Molding) y el método RTM (Resin Transfer Molding), que son conocidos para fabricar materiales compuestos hechos de FRP y materiales de núcleo de espuma, generalmente requieren una alta resistencia al calor de más de 100 °C durante el proceso de composición.

Por lo tanto, las espumas aplicables son limitadas y la mayoría de las espumas resistentes al calor elevado vienen en forma de láminas, lo que requiere un corte previo, lo que genera altos costos de procesamiento y baja productividad.

Las perlas de espuma plástica de ingeniería SunForce™ son adecuadas para materiales de núcleo compuesto con FRP

Asahi Kasei propone materiales de núcleo compuestos que utilizan el método PCM para moldear las perlas de espuma plástica de ingeniería "SunForce™" con FRP como uno de los métodos compuestos.

SunForce™ es una perla espumada hecha de resina PPE modificada (resina de éter de polifenileno modificada) y combina la resistencia al calor, la estabilidad dimensional y la baja absorción de agua del PPE modificado con la ligereza, el aislamiento térmico y la formabilidad de las perlas espumadas.

Además, debido a que Sunforce™ se moldea mediante espuma en el molde, se destaca en la producción en masa, especialmente para piezas de tamaño pequeño a mediano.

Características principales de los compuestos de FRP que utilizan Sunforce™

Las características de los compuestos fabricados a partir de Sunforce™ y FRP mediante el método PCM son las siguientes:

Característica 1: Resistencia al calor

Debido a SunForce™ 's Alta resistencia al calor Se somete al proceso PCM sin defectos apreciables como contracción, y su conformación en molde permite la fabricación de materiales compuestos FRP con formas complejas como superficies curvas.

Característica 2: Producción en masa (reducción de costos)

Sunforce™ tiene ventajas en términos de costo y producción en masa.

Dado que Sunforce™ se forma mediante espumado en el molde, no es necesario ningún procesamiento previo, como el corte. Por lo tanto, como se muestra en el diagrama a continuación, proporciona beneficios significativos, particularmente para aplicaciones que requieren modelado y producción de volúmenes medianos a altos de compuestos de FRP.

Característica 3: Formabilidad (flexibilidad de forma)

Sunforce™ se puede moldear mediante espumado en molde, lo que permite la producción de compuestos de FRP en formas complejas, como superficies curvas.

Característica 4: Baja absorción de agua

Sunforce™ es una espuma con una estructura de celda cerrada basada en resina m-PPE de baja absorción de agua, que ofrece una menor absorción de agua en comparación con otras espumas utilizadas junto con FRP.

Característica 5: Permeabilidad a las ondas de radio

SunForce™ es un material espumado a base de resina m-PPE, que tiene propiedades dieléctricas bajas y, por lo tanto, tiene propiedades dieléctricas muy bajas. Por lo tanto, cuando se utiliza como material de núcleo para compuestos de FRP, es posible lograr una permeabilidad a las ondas de radio muy alta al mismo tiempo que se mantiene el peso ligero y la rigidez.

Además, al controlar el espesor de cada capa de SunForce™ y FRP, es posible crear un material compuesto con mayor transmitancia tanto en dirección frontal como oblicua.

Estas características lo hacen adecuado para aplicaciones que requieren transmisión y recepción de ondas de radio de alta potencia (como estaciones base, radomos instalados en automóviles, aviones, drones, etc., y cubiertas de fuentes de alimentación inalámbricas).

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Como se describió anteriormente, el uso de SunForce™ como material de núcleo de espuma para compuestos de FRP permite la producción de materiales compuestos de FRP livianos, de alta rigidez y formas complejas con una alta productividad en masa.

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