Aplicaciones de las estructuras sandwich con materiales compuestos

Nuevos e innovadores materiales están añadiendo libertad en el diseño, eficiencia en costes y otras cualidades deseables en las estructuras sandwich con materiales compuestos.

Las estructuras sandwich de compuestos se han usado extensamente en las estructuras aeroespaciales, construcción de barcos, infraestructuras, etc. debido a su peso ligero y alta resistencia por ratio de peso.

Tradicionalmente, materiales con núcleo de peso ligero tales como núcleo de espuma, núcleo entramado, núcleo en panal han sido usado para la fabricación de estructuras sandwich con éxito limitado.

La industria de los compuestos conoce desde hace tiempo que la resistencia y rigidez de una estructura de compuestos puede incrementarse significativamente con poco peso adicional mediante la laminación de un material núcleo entre dos revestimientos.

Pero en tiempos más recientes, nuevas estructuras sandwich con núcleo compuesto han sido fabricadas, ensayadas y modeladas. Los núcleos híbridos consisten en un esqueleto de polímeros reforzados que se rellenan por una espuma sintáctica en las áreas de vano. Las nuevas estructuras se fabrican usando nuevos procesos de fabricación

Materiales núcleo innovadores que se han probado con éxito incluyen espumas conformables, honey-comb y corcho aglomerado. Estos materiales pueden utilizarse para obtener formas que produzcan curvas para adaptarse a los moldes. Las botellas y tejido de alfombras de polietileno tereftalato (PET) recicladas se usan para producir núcleos y así disminuir el coste de las estructuras de compuestos. Los bio-polímeros renovables están bien alineados con las nuevas clasificaciones verdes.

Corcho como material alternativo

Amorin Cork Composites, ha desarrollado un rango de productos de corcho sostenibles y naturales para estructuras sándwich que se dice ofrecen excelentes propiedades de resistencia al fuego, humo y toxicidad con buenas características mecánicas y de proceso. El material exhibe baja absorción de agua y baja admisión de resinas, por lo que consume pocas resinas. Además el corcho amortigua las vibraciones y la transmisión de sonido en las estructuras sándwich. Este nuevo producto puede resistir temperaturas de proceso de 150 ºC.

Núcleo de espuma de peso ligero

Un nuevo material de núcleo ligero del suministrador sueco DIAB se ha unido a la familia Divinycell de núcleos estructurales. Matrix 7-7 foam core se dice que proporciona buenas propiedades mecánicas y bajo peso, haciéndolo bien conveniente para aplicaciones marinas. La compañía indica que éste es probablemente el núcleo de espuma comercialmente disponible más ligero aceptado por los estándar marinos. La densidad nominal del producto es solamente 3.2 lb/ft3, Divinycell Matrix 7-7 cumple los requerimientos mínimos para materiales de núcleo en la mayoría de las sociedades de clasificación.

Bibliografía: Sandwich structures deliver core beneficts. Reinforced plastics. July/August 2010