Diseño y fabricación de moldes para materiales compuestos en fabricación aditiva de gran formato: Hacia la economía circular del proceso.

Abstract

[ES] En este proyecto se propone el desarrollo de una aplicación que permita la optimización de los parámetros de procesado en la fabricación aditiva de moldes gran formato en el ámbito aeroespacial. El material empleado será un material compuesto de matriz termoplástica cargado con fibra de carbono al 20% (ABS/CF20). Este material se empleará para la fabricación de moldes que servirán de modelo para la laminación posterior de materiales compuestos de fibra de carbono. Debido a que se los moldes servirían para producir componentes en el sector aeroespacial, la precisión en las dimensiones y el control de las tolerancias en todas las etapas de fabricación es de vital importancia. Es por ello que el modelo de cálculo a desarrollar debe predecir el comportamiento del material durante su deposición y posterior enfriamiento, desde el punto de vista de térmico y mecánico, con el objeto de predecir las contracciones. Finalmente, y como corroboración de los resultados alcanzados, se hará una propuesta de un demostrador de la tecnología desarrollada con un equipo de impresión de gran formato de deposición fundida de pellets.

[EN] This project proposes the development of an application that will allow the optimisation of processing parameters in large-format additive manufacturing in the aerospace industry. The material used will be a thermoplastic matrix composite material loaded with 20% carbon fibre (ABS/CF20). This material will be used for the manufacture of molds for the production of carbon reinforced composite materiales. Due to the fact that these are envisaged for the aerospace industry, the precise control of dimensions and tolerances in every production stage is of paramount importance. For this reason, the computational model to be developed should predict the behaviour of the material during deposition and subsequent cooling, from a thermal and mechanical point of view, in order to predict its shrinkage. Finally and as a corroboration of the results attained, a proposal will be made for a demonstrator of the developed technology in a large format pellet fused deposition printing machine.