Desempeño mecánico de materiales compuestos termoplásticos reforzados con fibra continua para aplicaciones estructurales.

  • Lozano Barrachina, Jaime (AIMPLAS)
  • Navarro Muedra, Arsenio (AIMPLAS)
  • Benavente Martínez, Rut (UPV)
  • Busquets Mataix, David Jerónimo (UPV)

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Los materiales compuestos termoplásticos han emergido como una solución clave para satisfacer las demandas de las industrias modernas y las exigencias medioambientales impulsadas por Europa. Entre sus principales ventajas destacan su reprocesabilidad y reciclabilidad, que contribuyen a la sostenibilidad, su ligereza, su excelente resistencia química y su capacidad para reducir los tiempos de fabricación gracias a procesos más rápidos y eficientes. La fabricación de tapes de fibra continua mediante pultrusión y su posterior conformado a través de otros procesos como la compresión o la pultrusión termoplástica, permite obtener piezas con propiedades mecánicas avanzadas, adecuadas para aplicaciones estructurales en sectores como la automoción, la aeronáutica, la construcción o el sector de las energías renovables. Estas características posicionan a los compuestos termoplásticos como una alternativa prometedora frente a los materiales compuestos termoestables y otros materiales convencionales, al ofrecer un equilibrio superior entre rendimiento, sostenibilidad y costo. En este contexto, este estudio experimental se ha centrado en el desarrollo y la caracterización de materiales compuestos termoplásticos de fibra continua, utilizando poliamida 6 (PA6) como matriz polimérica y fibra de carbono como refuerzo. A través de la combinación de técnicas avanzadas de fabricación, como la pultrusión y el moldeo por compresión, se evaluaron las propiedades mecánicas de estos compuestos con el objetivo de determinar su idoneidad para aplicaciones estructurales exigentes. Además de optimizar las propiedades de los materiales, la investigación busca fomentar la adopción de procesos de fabricación sostenibles y adaptados a los desafíos actuales de la industria. Los resultados obtenidos demuestran que los compuestos desarrollados presentan una excelente combinación de resistencia y rigidez, superando los valores esperados en comparación con materiales similares de matriz termoplástica. Las propiedades mecánicas alcanzadas, como el módulo elástico y la resistencia a tracción, validan el potencial de estos materiales para aplicaciones estructurales de alto rendimiento. Asimismo, los análisis realizados confirman la consistencia y la calidad de las piezas producidas mediante los procesos de pultrusión y compresión, resaltando la viabilidad de estas tecnologías para la producción industrial con un enfoque sostenible y competitivo.