Análisis Comparativo de Condiciones de Procesado y Caracterización de Uniones Disimilares Metal-Composite Termoplástico

  • Dasilva, Sara (Aimen)
  • Rodríguez, Ángel (Aimen)
  • Rodríguez, Paula (Aimen)
  • Pereira Gomes, Beatriz (Aimen)
  • Ares, Félix (Aimen)

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La demanda de materiales ligeros y de alta resistencia en diferentes industrias ha impulsado la investigación de estructuras híbridas que combinan las propiedades de los metales con la ligereza y la resistencia de los materiales compuestos de fibra de carbono. El uso de composite termoplástico permite además su desensamblado y reutilización al final de la vida útil. A ello se suma que el proceso de unión composite-metal y el procesado del CFRP termoplástico podrían lograrse en un solo paso, lo cual da lugar a tiempos de ciclo de fabricación inferiores y una mayor productividad en general. Por otro lado, deben abordarse algunos desafíos como las diferencias en los coeficientes de expansión térmica, el efecto de los parámetros de procesado del material compuesto sobre el material metálico y su tratamiento superficial o el efecto de la formación de un par galvánico. En el presente trabajo se han estudiado diferentes métodos de fabricación de uniones disimilares o multimaterial: deposición automatizada (AFP) y termoformado. Se presenta una comparación de los parámetros de fabricación, ajustados para maximizar la resistencia de las uniones con cada proceso de fabricación. Se ha realizado un estudio de microscopía óptica transversal para evaluar la intercara de la unión y la interacción entre el tratamiento superficial y la capa matriz de resina termoplástica, responsable de la unión adhesiva entre ambos componentes. Además, se han realizado ensayos mecánicos para evaluar la influencia de los parámetros de proceso, estableciendo una ruta de diseño de la unión para una correcta evaluación de la unión optimizada. Las conclusiones han demostrado que la capa de polímero de la intercara juega un papel principal en la compensación entre los diferentes coeficientes de expansión térmica, permitiendo una mejora mecánica de la unión. En este trabajo se discuten las ventajas y desventajas de cada método de fabricación.