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LA FORMACIÓN

PROFESIONAL Y LOS

MATERIALES COMPOSITES

JON LABAKA

MIREN CANELLADA

La Formación Profesional y los materiales composites

1. RECORRIDO POR LOS PROYECTOS RELACIONADOS CON COMPOSITES DESARROLLADOS DESDE TKNIKA.

1.1 ¿QUÉ ES TKNIKA?

1.2 Situación de los centros de FP.

1.3 Proyectos:

1.3.1 ECO- SHELL MARATHON.

1.3.2 Diseño fabricación y Validación de piezas de fibra de Carbono.

1.3.3 ¿Por qué una TRAINERA?.

2. FABRICACIÓN DE UNA EMBARCACIÓN DE FIBRA DE CARBONO POR INFUSIÓN.

2.1 Características del proyecto TRAINERA.

2.2 Grupo de trabajo.

2.3 Fases del proyecto.

2.4 Resultados esperados.

ÍNDICE


1.1. ¿Qué es TKNIKA?

1. RECORRIDO POR LOS PROYECTOS RELACIONADOS CON COMPOSITES DESARROLLADOS DESDE TKNIKA.

Viceconsejeria de

Formación Profesional

TKNIKAIDEATK

INSTITUTO VASCO

DE

CUALIFICACIONES

AMBITO

ESTRATEGICO

METODOLOGICO

AMBITO

ESTRATEGICO

INTERNACIONAL

COORDINACION

SISTEMAS

TIC

AMBITO

ESTRATEGICO

EMPRENDIZAJE

AMBITO

ESTRATEGICO

TECNOLOGICO

COORDINACION

SISTEMAS

DE GESTION

DE LA CALIDAD



1.2. Situación de los centros de FP.

Contexto:

• Los materiales composites de fibra de carbono y fibra de vidrio son cada vez más numerosos en los productos que nos rodean.

• Existen diferentes empresas y centros tecnológicos en nuestro entorno que trabajan con este tipo de materiales. Pero un desarrollo de este sector requiere de técnicos cualificados.

• Se detecta una carencia en los ciclos de formación profesional.

Carrocería, Fabricación mecánica, Química, Composites en base madera, etc.


1.3.1 Eco- Shell MarathonUso de la fibra de carbono para elementos de los prototipos y urban.

Objetivo: reducir peso en los vehículos.

1.3 PROYECTOS


1.3 PROYECTOS

1.3.2 Diseño fabricación y Validación de piezas de fibra de Carbono.

• Prospección de la implantación de la fibra de carbono y otros materiales

composites en las empresas del entorno; estudio de tendencia.

• Formación del equipo de proyecto.

•Generación de documentación y prácticas para su uso en los ciclos de FP.Diseño, cálculo estructural, fabricación de moldes, Fabricación de piezas mediante

diferentes técnicas (manual, prepeg, infusión, molde cerrado....), mecanizado, uniones de

piezas, injertos y ensayos de validación …

• Trasferencia de conocimiento adquirido en el proyecto al profesorado de los

centros de FP y empresas.


FORMACIÓN, VISITAS A EMPRESAS Y PARTICIPACIÓN EN JORNADAS

• Composites Legazpi

• Coretti Ski

• Gaiker (visita y jornadas)

• Mondragon Unibertsitatea

• UPV-EHU: Donostiako

Eskola Politeknikoa

• Poliester Gabiria

• Mecanizados Martiartu

• Astar

• Danobat Fiber

• JEC 2012 _ Paris Marzo

2012


FORMACIÓN, VISITAS A EMPRESAS Y PARTICIPACIÓN EN JORNADAS

Proyecto de Movilidad en ITALIA (Mayo 2013)

Sectores


DESARROLLO DE PRÁCTICAS y GENERACIÓN DE MATERIALES

* Materiales utilizados:

Tejidos en fibra de vidrio / carbono

Resinas poliester / vinil-ester / epoxy

Rellenos: nido de abeja, PVC, ABS…

* Procesos practicados:

Laminado manual con/sin vacío

Molde cerrado con vacío

Molde cerrado en compresión

Infusión

Pre Preg



* Moldes :

Planchas de vidrio

Moldes madera

Moldes metálicos

Moldes fibra

* Ensayos realizados:

Caracterización del contenido en resina / fibra(calcinación, densidades, disolución)

Caracterización del curado de la resina (TGA, DSC)

Ensayos de tracción

* Simulación : NX composites.

49.83°C(I)0.07169J/g/°C

Transicion vítrea 1. barrido

Curado residual

94.32°C

62.03°C22.26J/g

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

Heat F

low

(W

/g)

0 50 100 150 200 250

Temperature (°C)

Sample: Composite VE+FVSize: 19.7000 mg

Comment: caracterizacion tg y td a 20C/min

DSCFile: C:\atdon\Tknika2012\Dcompvefvtgtd20.001Operator: JARun Date: 10-Nov-11 13:35

Exo Down Universal V3.0G TA Instruments








Si bien, como resultado del proyecto anterior, hemos logrado una base de conocimiento suficiente para integrar estos conocimientos en los ciclos de FP.

El siguiente reto es capacitarnos para fabricar piezas semejantes a las necesidades de la industria.

Para ello hemos seleccionado un reto de 12m de largo y realizado por Infusión. Pero además preveemos seguir trabajando con otros procesos.

1.3.3 ¿Por qué una TRAINERA?.


2. FABRICACIÓN DE UNA EMBARCACIÓN DE FIBRA DE CARBONO POR INFUSIÓN..

2.1. Características del proyecto TRAINERA.

•Diseño

•Modelo Molde

•Trainera

•Profesorado formado

•Cumplimiento de la reglamentación dimensiones (max. 12m eslora)peso (min. 200kg)

•Fabricación ligera vs rigidez

•Carbon look

•Proceso fabricación INFUSIÓN


2.2. Grupo de trabajo.

Diseño y fabricación de composites:

Josean Florindo (Bidasoa)

Haritz Erauskin (Goierri eskola)

Jesus Olloquiegui (Miguel Altuna)

Juan Mari Yurramendi (Usurbil LH)

Ion Eizagirre (MU)

Diseño: Jon Lasa (Ingeniero Naval)

Sensórica:

David Garrido (MGEP)

Ander Dominguez de Macaya (MU)

Coordinación del proyecto: Miren Canellada (TKNIKA)

Otras colaboraciones: Leica Geosystems, Orio Arraun Elkartea, San Pedro Arraun Elkartea, Mendiola Zurdindegia, Southampton University, Gazechim composites, Sty-Fun, Poliester Gabiria, Alvaro Pipo – Prosix, …


2.3. Fases del proyecto.

1.- Diseño estructura externa y validación

Escaneado de las traineras existentes : nube de puntos modelo 3DFabricación de modelos a escala 1/6 : mecanizado en PUEstudio de la influencia del diseño en la hidrodinámica Towing Tank SouthamptonMejora del diseño actual: propuesta final de diseño


TOWING TANK :

Parámetros estudiados: * 3 diseños* Diferentes velocidades* Diferentes trimados o calados* Influencia de las olas

RESULTADOS

y

CONCLUSIONES

00088.MTS

00088.MTS



2.- Fabricación del modelo y del molde real

Fabricación del modelo - StyFun Modelo de madera



2.- Fabricación del modelo y del molde real

Fabricación del molde – Poliester Gabiria Gel coat1 capa mat 225 con Vinylester1 capa mat 300 con Vinylester3 capas mat 450 con Resina de contraccion 01 capa de 450 con resina poliester blanca cargadaCoremat 3mm 1 capa de 450 con resina poliester blanca cargadaEstructura metálica forrada




3.- Fabricación del casco por infusión

Definición del laminado: tejidos / cores / resina

Validación: ensayos de simulación de propiedades de torsión y flexión por FEM (Abaqus)

OBJETIVO SIMULACIÓN :

Seleccionar la mejor configuración en base a criterio PESO vs RIGIDEZ

PARA ELLO:• Definir Solicitaciones• Proponer diferentes configuraciones• Selección del laminado en base a resultados de simulación






3.- Fabricación del casco por infusión

Definición del proceso de fabricación de INFUSIÓN

•Etapas de fabricación : 1 o varias infusiones•Preparación de las capas de fibra•Preparación del core por termoconformado•Definición de los puntos de infusión y de vacío•Etc.



4.- Fabricación de la estructura interna

Definición de elementos: preparación de moldes, injertos

Fabricación de los elementos: fibra carbon / epoxy por laminado manual con vacío

5.- Integración de los elementos en el casco

Pegado estructura internaIntegración de los toletes sensorificados

6.- Operaciones de acabado


2.4. Resultados esperados.

• La mejor Trainera del cantábrico ?

• Profesorado formado y cualificado en

procesos de fabricación de materiales

compuestos

•Implantación de contenidos en ciclos

actuales / ciclos nuevos

•Generar oportunidades de negocio y

contribuir al desarrollo del tejido

empresarial del entorno


Mila esker !

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