¿QUÉ SON LOS COMPUESTOS?

Los materiales compuestos son materiales de ingeniería fabricados a partir de dos o más materiales constitutivos con propiedades físicas y/o químicas significativamente diferentes que permanecen separados y distintos a nivel macroscópico dentro de la estructura terminada, pero que cuando se combinan se convierten en un material compuesto que es diferente de los materiales constitutivos. El objetivo en la fabricación de un material compuesto es obtener un producto que sea superior a sus componentes y que combine las características deseadas de cada componente. Por ejemplo; la fuerza, el bajo peso o el precio más bajo pueden ser los motivos para diseñar y fabricar un material compuesto. Los tipos genéricos de compuestos son compuestos reforzados con partículas, compuestos reforzados con fibra, incluidos compuestos de matriz cerámica, matriz de polímero, matriz de metal, carbono-carbono, compuestos híbridos, compuestos estructurales, laminados y estructurados en sándwich, y nanocompuestos. Las técnicas de fabricación comunes desplegadas en la fabricación de materiales compuestos son: pultrusión, procesos de producción de preimpregnados, colocación avanzada de fibras, bobinado de filamentos, colocación de fibras a medida, proceso de colocación por aspersión de fibra de vidrio, formación de mechones, proceso de lanxide, fijación en z. Muchos materiales compuestos están formados por dos fases, la matriz, que es continua y rodea a la otra fase; y la fase dispersa que está rodeada por la matriz.

 

COMPUESTOS POPULARES EN USO HOY

Los polímeros reforzados con fibra, también conocidos como FRP, incluyen madera (que comprende fibras de celulosa en una matriz de lignina y hemicelulosa), plástico reforzado con fibra de carbono o CFRP y plástico reforzado con vidrio o GRP. Si se clasifican por matriz, existen compuestos termoplásticos, termoplásticos de fibra corta, termoplásticos de fibra larga o termoplásticos reforzados con fibra larga. Existen numerosos compuestos termoestables, pero los sistemas avanzados suelen incorporar fibra de aramida y fibra de carbono en una matriz de resina epoxi.

 

Los compuestos de polímero con memoria de forma son compuestos de alto rendimiento, formulados con refuerzo de fibra o tejido y resina de polímero con memoria de forma como matriz. Dado que se usa una resina de polímero con memoria de forma como matriz, estos compuestos tienen la capacidad de manipularse fácilmente en varias configuraciones cuando se calientan por encima de sus temperaturas de activación y exhibirán alta resistencia y rigidez a temperaturas más bajas. También se pueden recalentar y remodelar repetidamente sin perder sus propiedades materiales. Estos compuestos son ideales para aplicaciones tales como estructuras ligeras, rígidas y desplegables; fabricación rápida; y refuerzo dinámico.

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Los compuestos también pueden usar fibras metálicas que refuerzan otros metales, como en los compuestos de matriz metálica (MMC). El magnesio se usa a menudo en MMC porque tiene propiedades mecánicas similares a las del epoxi. El beneficio del magnesio es que no se degrada en el espacio exterior. Los compuestos de matriz cerámica incluyen hueso (hidroxiapatita reforzada con fibras de colágeno), Cermet (cerámica y metal) y hormigón. Los compuestos de matriz cerámica se construyen principalmente para la tenacidad, no para la resistencia. Los compuestos de matriz orgánica/agregado cerámico incluyen hormigón asfáltico, asfalto de masilla, híbrido de rodillo de masilla, compuesto dental, nácar y espuma sintáctica. Un tipo especial de armadura compuesta, llamada armadura Chobham, se usa en aplicaciones militares.

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Además, los materiales compuestos termoplásticos se pueden formular con polvos metálicos específicos que dan como resultado materiales con un rango de densidad de 2 g/cm³ a 11 g/cm³. El nombre más común para este tipo de material de alta densidad es High Gravity Compound (HGC), aunque también se utiliza Lead Replacement. Estos materiales se pueden usar en lugar de materiales tradicionales como aluminio, acero inoxidable, latón, bronce, cobre, plomo e incluso tungsteno en aplicaciones de pesaje, equilibrio (por ejemplo, modificando el centro de gravedad de una raqueta de tenis) y protección contra la radiación. , amortiguación de vibraciones. Los compuestos de alta densidad son una opción económicamente viable cuando ciertos materiales se consideran peligrosos y están prohibidos (como el plomo) o cuando los costos de operaciones secundarias (como el mecanizado, el acabado o el revestimiento) son un factor.

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La madera de ingeniería incluye diferentes productos como madera contrachapada, tablero de virutas orientadas, compuesto de madera plástica (fibra de madera reciclada en matriz de polietileno), papel o textiles plastificados o laminados, arborita, fórmica y micarta. Otros compuestos laminados de ingeniería, como Mallite, utilizan un núcleo central de madera de balsa de grano final, adherido a revestimientos superficiales de aleación ligera o GRP. Estos generan materiales de bajo peso pero de gran rigidez.

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EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE COMPOSITES

A pesar del alto costo, los materiales compuestos han ganado popularidad en productos de alto rendimiento que deben ser livianos, pero lo suficientemente fuertes para soportar condiciones de carga severas. Los ejemplos de aplicación son componentes aeroespaciales (colas, alas, fuselajes, hélices), vehículos de lanzamiento y naves espaciales, cascos de botes y remos, cuadros de bicicletas, sustratos de paneles solares, muebles, carrocerías de autos de carrera, cañas de pescar, tanques de almacenamiento, artículos deportivos como raquetas de tenis. y bates de béisbol. Los materiales compuestos también son cada vez más populares en la cirugía ortopédica.

 

NUESTROS SERVICIOS EN EL ÁMBITO DE LOS COMPOSITES

• Diseño y desarrollo de materiales compuestos

• Diseño y desarrollo de kits compuestos

• Ingeniería de Composites

• Desarrollo de procesos para la fabricación de compuestos

• Diseño, desarrollo y soporte de herramientas

• Soporte de materiales y equipos

• Pruebas y control de calidad de compuestos

• Certificación

• Generación de datos acreditada e independiente para envíos de material de la industria

• Ingeniería inversa de composites

• Análisis de fallas y causa raíz

• Apoyo en Litigios

• Capacitación

 

Servicios de diseño

Nuestros ingenieros de diseño utilizan una variedad de técnicas de diseño estándar de la industria, desde bocetos a mano hasta representaciones 3D realistas para transmitir conceptos de diseño compuestos a nuestros clientes. Cubriendo todos los aspectos del diseño, ofrecemos: servicios de diseño conceptual, dibujo, renderizado, digitalización y optimización para aplicaciones construidas con materiales compuestos. Utilizamos el software 2D y 3D más avanzado para satisfacer las necesidades de nuestros clientes. Los materiales compuestos ofrecen nuevos enfoques para la ingeniería estructural. La ingeniería inteligente y eficiente puede aumentar drásticamente el valor que los compuestos aportan al desarrollo de productos. Tenemos experiencia en diversas industrias y comprendemos los requisitos de rendimiento de los productos compuestos, ya sea que se necesite un rendimiento estructural, térmico, contra incendios o cosmético. Brindamos un conjunto completo de servicios de ingeniería que incluyen análisis estructural, térmico y de procesos para estructuras compuestas basadas en la geometría proporcionada por nuestros clientes o creada por nosotros. Somos capaces de ofrecer diseños que equilibren la eficiencia estructural con la facilidad de fabricación. Nuestros ingenieros utilizan herramientas de última generación para el análisis, incluidos CAD 3D, análisis de compuestos, análisis de elementos finitos, simulación de flujo y software patentado. Contamos con ingenieros de diferentes formaciones que se complementan entre sí como ingenieros de diseño mecánico, especialistas en materiales, diseñadores industriales. Esto nos permite emprender un proyecto desafiante y trabajar en todas las fases del mismo al nivel y límite establecidos por nuestros clientes.

 

Asistencia de fabricación

El diseño es solo un paso en el proceso de llevar los productos al mercado. Es necesario utilizar la fabricación eficiente para mantener una ventaja competitiva. Gestionamos proyectos y recursos, desarrollamos estrategia de fabricación, requisitos de materiales, instrucciones de trabajo y configuración de fábrica para las necesidades específicas de nuestros clientes. Con nuestra experiencia en la fabricación de materiales compuestos en AGS-TECH Inc. (http://www.agstech.net) podemos garantizar soluciones prácticas de fabricación. Nuestro soporte de procesos incluye el desarrollo, la capacitación y la implementación de procesos de fabricación de compuestos para piezas compuestas específicas o una línea o planta de producción completa basada en métodos de fabricación de compuestos, como moldeo por contacto, infusión al vacío y RTM-light.

Desarrollo de kits

Una opción viable para algunos clientes es el desarrollo de kits. Un kit de materiales compuestos consta de piezas precortadas a las que se les da la forma necesaria y luego se numeran para encajar exactamente en sus lugares designados en el molde. El kit puede constar de todo, desde hojas hasta formas 3D hechas con enrutamiento CNC. Diseñamos kits en función de los requisitos del cliente en cuanto a peso, costo y calidad, así como la geometría, el proceso de fabricación y la secuencia de disposición. Al eliminar la conformación y el corte en el lugar de las láminas planas, los kits listos pueden reducir los tiempos de fabricación y ahorrar costos de mano de obra y materiales. El montaje sencillo y el ajuste exacto le permiten lograr una alta calidad constante en menos tiempo. Implementamos un proceso de kits bien definido que nos permite ofrecer ofertas competitivas, servicio y tiempos de respuesta rápidos para prototipos y series de producción. Usted define qué partes de la secuencia administrará y qué partes administraremos nosotros, y diseñaremos y desarrollaremos sus kits en consecuencia. Los kits de composites aportan las siguientes ventajas:

• Acortar el tiempo de colocación del núcleo en el molde

• Aumentar el peso (disminución del peso), el costo y el rendimiento de calidad

• Mejora la calidad de la superficie

• Minimiza el manejo de desechos

• Reduce el stock de material

 

Pruebas y control de calidad de compuestos

Lamentablemente, las propiedades de los materiales compuestos no están fácilmente disponibles en un manual. A diferencia de otros materiales, las propiedades de los materiales compuestos se desarrollan a medida que se construye la pieza y dependen del proceso de fabricación. Nuestros ingenieros tienen una extensa base de datos de propiedades de materiales compuestos y continuamente se prueban y agregan nuevos materiales a la base de datos. Esto nos permite comprender el rendimiento y los modos de falla de los compuestos y, por lo tanto, mejorar el rendimiento de los productos y ahorrar tiempo y reducir costos. Nuestras capacidades incluyen pruebas analíticas, mecánicas, físicas, eléctricas, químicas, ópticas, de emisiones, de rendimiento de barrera, de fuego, de proceso, térmicas y acústicas para materiales compuestos y sistemas de acuerdo con métodos de prueba estándar, como ISO y ASTM. Algunas de las propiedades que probamos son:

• Esfuerzo de tracción

• Estrés compresivo

• Ensayos de esfuerzo cortante

• Cizalla de vuelta

• El coeficiente de Poisson

• Prueba de flexión

• Tenacidad a la fractura

• Dureza

• Resistencia al agrietamiento

• Resistencia al daño

• Curar

• Resistencia al fuego

• Resistencia al calor

• Límite de temperatura

• Pruebas térmicas (como DMA, TMA, TGA, DSC)

• Fuerza de impacto

• Pruebas de pelado

• Viscoelasticidad

• Ductilidad

• Pruebas analíticas y químicas

• Evaluaciones microscópicas

• Pruebas de cámara de temperatura elevada/reducida

• Simulación / Acondicionamiento Ambiental

• Desarrollo de pruebas personalizadas

Nuestra experiencia avanzada en pruebas de compuestos le brindará a su empresa la oportunidad de acelerar y respaldar los programas de desarrollo de sus compuestos y lograr una calidad y un rendimiento sólidos de sus materiales, asegurando que la ventaja competitiva de sus productos y materiales se conserve y avance._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

Herramientas para Compuestos

AGS-Engineering ofrece un servicio integral de diseño de herramientas y cuenta con una amplia red de fabricantes de confianza que nos ayudan a implementar la producción de piezas compuestas. Podemos ayudar con la creación de patrones maestros para la construcción de moldes, el rodaje y la creación de prototipos. Los moldes para la fabricación de estructuras compuestas son fundamentales para su calidad final. Por lo tanto, los moldes y las herramientas deben diseñarse correctamente para resistir el entorno potencialmente duro del proceso de moldeo para garantizar la calidad de la pieza y la longevidad de la producción. Con frecuencia, los moldes para la fabricación de estructuras compuestas son estructuras compuestas por derecho propio.

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Soporte de materiales y equipos

AGS-Engineering ha acumulado experiencia y conocimiento de equipos y materias primas utilizadas en la fabricación de materiales compuestos. Entendemos los diferentes métodos de fabricación y la tecnología utilizada para fabricar piezas compuestas. Podemos ayudar a nuestros clientes a seleccionar y comprar maquinaria, plantas y equipos utilizados en la fabricación de compuestos, consumibles, incluidos los materiales de sacrificio o temporales utilizados para ayudar a las piezas compuestas fabricadas, las materias primas utilizadas en combinación para fabricar sus piezas compuestas, mejorando la salud en su lugar de trabajo. y seguridad mientras combina la matriz correcta de materiales y mejora el acabado de sus productos, la combinación general de plantas y equipos de materias primas combinados para producir los productos finales. Seleccionar el proceso de fabricación correcto, llevado a cabo en la planta correcta, el equipo correcto y las materias primas lo hará triunfar.

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Una lista resumida de las tecnologías compuestas con las que podemos ayudarlo es:

• COMPOSITES Y CERMETS REFORZADOS CON PARTÍCULAS

• COMPOSITES Y BIGOTES REFORZADOS CON FIBRA, FIBRAS, ALAMBRES

• COMPUESTOS DE MATRIZ DE POLÍMERO Y GFRP, CFRP, ARAMID, KEVLAR, NOMEX

• COMPUESTOS DE MATRIZ METÁLICA

• COMPUESTOS DE MATRIZ CERÁMICA

• COMPUESTOS CARBONO-CARBONO

• COMPUESTOS HÍBRIDOS

• COMPOSITES ESTRUCTURALES Y COMPOSITES LAMINAR, PANELES SÁNDWICH

• NANOCOMPOSITOS

 

Una breve lista de tecnologías de procesamiento de compuestos con las que podemos ayudarlo son:

• MOLDEO POR CONTACTO

• BOLSA DE VACÍO

• BOLSA DE PRESIÓN

• AUTOCLAVE

• PULVERIZAR

• PULTRUSIÓN

• PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PREPREG

• DEVANADO DE FILAMENTOS

• FUNDICIÓN CENTRÍFUGA

• ENCAPSULACIÓN

• FIBRA DIRIGIDA

• LA CÁMARA EN PLENO

• LODO DE AGUA

• PREMEZCLA / COMPUESTO DE MOLDEO

• MOLDEO POR INYECCIÓN

• LAMINACIÓN CONTINUA

 

Nuestra unidad de fabricación AGS-TECH Inc. ha estado fabricando y suministrando compuestos a nuestros clientes durante muchos años. Para obtener más información sobre nuestras capacidades de fabricación, lo invitamos a visitar nuestro sitio de fabricación.http://www.agstech.net