Consolidación Ultrasónica de Compuestos Termoplásticos
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Los compuestos termoplásticos, especialmente los reforzados con fibra de carbono (CFRTP), están ganando terreno en industrias como la aeroespacial y automotriz debido a su gran resistencia y ligereza. Son materiales ideales cuando se busca mejorar la eficiencia y el rendimiento. En este trabajo, presentamos un proceso de consolidación ultrasónica continua (CUC) que mejora las técnicas tradicionales de soldadura. A diferencia de la soldadura por puntos, la CUC permite unir áreas más grandes de manera más consistente, creando uniones fuertes y ligeras sin necesidad de adhesivos o fijaciones mecánicas. Además, este método es más eficiente energéticamente, reduce los tiempos de ciclo y minimiza el desperdicio de material. Utilizamos una máquina ultrasónica personalizada con un sonotrodo que se mueve lateralmente, aplicando presión y vibraciones de alta frecuencia sobre el material. Estas vibraciones generan calor por fricción, fundiendo el material en la interfaz sin necesidad de directores de energía, simplificando el proceso y reduciendo el tiempo de preparación. La máquina permite ajustar parámetros como amplitud, velocidad y presión para optimizar la calidad de las uniones. En nuestro estudio, analizamos cómo los parámetros del procesamiento ultrasónico afectan la calidad de las uniones en materiales CFRTP. Los resultados muestran que este método logra baja porosidad (<2%) y alta resistencia a la tracción, destacando el potencial de la consolidación ultrasónica como una tecnología efectiva para producir estructuras compuestas fuertes y ligeras, con amplias aplicaciones industriales.