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
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
La Formación Profesional y los materiales composites
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.
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
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.
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
FORMACIÓN, VISITAS A EMPRESAS Y PARTICIPACIÓN EN JORNADAS
Proyecto de Movilidad en ITALIA (Mayo 2013)
Sectores
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
DESARROLLO DE PRÁCTICAS y GENERACIÓN DE MATERIALES
* 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
La Formación Profesional y los materiales composites
DESARROLLO DE PRÁCTICAS y GENERACIÓN DE MATERIALES
La Formación Profesional y los materiales composites
DESARROLLO DE PRÁCTICAS y GENERACIÓN DE MATERIALES
La Formación Profesional y los materiales composites
DESARROLLO DE PRÁCTICAS y GENERACIÓN DE MATERIALES
La Formación Profesional y los materiales composites
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?.
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
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, …
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
TOWING TANK :
Parámetros estudiados: * 3 diseños* Diferentes velocidades* Diferentes trimados o calados* Influencia de las olas
RESULTADOS
y
CONCLUSIONES
La Formación Profesional y los materiales composites
2.3. Fases del proyecto.
2.- Fabricación del modelo y del molde real
Fabricación del modelo - StyFun Modelo de madera
La Formación Profesional y los materiales composites
2.3. Fases del proyecto.
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
La Formación Profesional y los materiales composites
La Formación Profesional y los materiales composites
2.3. Fases del proyecto.
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
La Formación Profesional y los materiales composites
La Formación Profesional y los materiales composites
La Formación Profesional y los materiales composites
La Formación Profesional y los materiales composites
2.3. Fases del proyecto.
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.
La Formación Profesional y los materiales composites
2.3. Fases del proyecto.
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
La Formación Profesional y los materiales composites
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
La Formación Profesional y los materiales composites
Mila esker !