Edició de transició de la fira que es manté com a fòrum internacional en el sector dels composites

• Conferències sobre els diferents sectors industrials principals usuaris dels materials compostos

• Presentació de solucions innovadores basades en materials compostos a través dels guardons "Innovation Awards"

• Zones temàtiques dedicades a la presentació de demostradors representatius d'aplicacions d'interès en diferents sectors.

• Presentacions comercials

• Demostracions de diferents processos i tecnologies en "viu i en directe".

La superfície destinada ha estat de 36.500 metres quadrats (enfront dels 35.500 metres quadrats de 2005), i s'han donat cita en ella 900 expositors, xifra igual a la de l'any 2005.

D'altra banda, es continua apreciant una creixent presència d'empreses originàries del continent asiàtic, principalment la Xina i l'Índia.

En la present edició de 2006, els fòrums o conferències s'han centrat principalment en els sectors del transport (naval, terrestre, aeronàutica i automoció), encara que altres sectors, com ara la construcció i les fibres naturals, han tingut també presència.

S'inclou, a continuació, un resum de les conferències exposades, així com les conclusions més rellevants derivades d'aquestes.

Les conferències sectorials ofertes, han estat les següents.

• "Analysis of interlaminar fracturi toughness of 3D Woven composite reinforcements in Marine Structures using finite element models". Ensieta (Fr)

• "Higher technology laminate and structures are light enough - but are they Tough enough?". VT Halmatic (UK)

• "Influence on the mechanical properties of multi-axial warp Knitter Fabrics". Donghua University, College of Textile (Xina)

• "Design and Production of a large warship radomo using advanced analysis techniques and out of autoclau processing". Lola Composites (UK); Lola Group (UK)

• "Improvements in the commercial viability of Finite Element Analysis for Accurate engineering of marine structures". High Modulus (UK); Matrix Applied Computing (UK)

• "New breakthroughs in sailing performance for the America's Cup Class?". Protis Valor-Univ de la Méditerranée (França); K Challenge (FR)

• Ús del Mètode dels Elements Finits en la predicció de la resolució del material per delaminació o fractura interlaminar.

• L'ús de tècniques de FEM per a l'optimització del disseny de components.

• Importància de la rigidesa i tenacitat dels laminats i estructures en el sector naval. Especificacions d'assaigs d'impacte de materials compostos i resultats comparatius entre diferents materials. Destaca com a conclusió, l'interès de la utilització d'estructures sandvitx i de panells monolítics lleugers, ja que el seu comportament a impacte és similar que el de laminats tradicionals i panells d'elevat gruix. Això ofereix la possibilitat de la reducció de pes sense per això comprometre el comportament a impacte i la tenacitat dels materials.

• Viabilitat de la fabricació amb preimpregnats de baixa temperatura (sense necessitat d'autoclau) de components de bon comportament mecànic (comparables a les obtingudes per autoclau) i amb un menor cost.

• L'ús de tecnologies de la informació (sensorització, xarxes de comunicació, etc) en conjunció amb els compòsits.

• "An embedding system of tram and subway rail són segments polièster supports with continuous concreti foundation". Ars Creatiae Ltd (Croatia)

• "Use of Renewable materials for SMC bus component". Faserinstitüt Bremen eV-Fibre (DE)

• "Lightweighting for mass transit applications". Newrail (UK)

• "New self extinguishing PTFE-based fabric combinis fire safety with weight savings". Daikin America (USA)

• "Antigrafitti gelcoats: composites es a solution against vandalism". Groupe Mäder (FR); GTI Process (FR)

• "Skybus coach design". Kineco Gropu (IND)

S'exposen a continuació les principals conclusions extretes d'aquestes conferències:

• Noves aplicacions de les resines de polièster que han demostrat la seva viabilitat tècnica en fonamentacions per travesses i rails de traçats de ferrocarril.

• Aplicacions en SMC, basades en resines termoestables d'origen vegetal, oferint la possibilitat de fabricació de components tècnics amb avantatges mediambientals.

• Pel que fa a la reducció de pes, a manera d'exemple s'ha demostrat que una cabina resolta en GFRP pot arribar a ser fins a un 25% més lleugera que una resolta en acer.

• Es presenten teixits de PTFE com una solució interessant des del punt de vista de cost i comportament al foc, reducció de fums, toxicitat i volàtils.

• Es presenten solucions de pintures, gel-coats i films adhesius anti-grafit basades en epoxy, PU i resines acríliques com solucions antivandàliques d'interès per al sector.

• "Opportunities to improve performance and redueix weight of composite structures". Stanford University (USA); National University of Singapore (SGP); The Boeing Company (USA)

• "Dassaults Systèmes Composites Part Design to manufacturing Solution". Dassault Systemes (FR)

• "Minimization of design and process risks for CFRP-Innovations by networking in the CFK-Valley Stade". CFK-Valley Stade EV (DE)

• "Development of RTM leading edge". EADS Casa (SP)

• "Microwave assisted composite processing". DLR (DE)

• "Future Developments and needs of composites for Helicopters". Eurocopter Deutschland GmbH (DE)

També en aquest sector s'aprecia la relativa i creixent importància de l'ús de tècniques de simulació mitjançant l'ús d'eines d'Elements Finits (FEM) per a l'estudi, predicció i caracterització del comportament mecànic de les estructures i components en composite. D'altra banda, es presenten més tècniques incipients com el curat de composites mitjançant microones, i s'ofereix una creixent importància del procés de RTM.

Com a conclusions principals més rellevants derivades d'aquestes conferències, cal destacar les següents:

• La utilització d'eines de simulació (FEM) per a la predicció del comportament de les estructures i la seva caracterització davant mecanismes de fallada, principalment fatiga i trencament catastròfica.

• Es planteja el RTM com una tecnologia competitiva (alternativa a l'autoclau) per a nous desenvolupaments en avions, oferint un alt nivell d'integració, així com un competitiu comportament estructural per a certes aplicacions.

• El curat de composites per microones assegura unes propietats finals del material iguals a aquelles obtingudes per curat tradicional, encara amb cicles sensiblement més curts. La tecnologia presenta com a principals reptes o esculls a salvar la seva implementació a nivell industrial.

• Es lustra l'ús de composites de manera important en helicòpters, amb el repte principal d'augmentar l'automatització en la fabricació d'aquestes estructures.

• "Composite analysis under random and Cíclic-fatigui loading". Alpha Star Corporation (USA); The Boeing Company (USA)

• "Basalt fibre reinforcements for composites". Ahlstrom Glassfibre OY (FI)

• "High performance GRP pipe solutions for Chemical, oil and gas transport". Owens Corning (USA)

• "A FRP piping infrastructure". Amiantit Fiberglass Ind Ltd (SAU)

• "Use of composites plates for the Rehabilitation of the sewages systems". Lamti / IUT de Béthune-Civil Engineering Dept (FR); Structure and Rehabilitation; Sika France (FR)

• "Bridge over the River Boyne-Composite enclosure". Fiberforce Composites Ltd (UK)

Les principals conclusions extretes a partir de les conferències d'aquest sector són recollides a continuació.

• Destaca la utilització de composites per a aplicacions en la construcció de ponts i el monitoratge de la salut estructural mitjançant sensors de fibra òptica embeguts en el material.

• Utilització de fibres de basalt com alternativa a les tradicionals de vidre i carboni, oferint propietats mecàniques elevades, així com interessants propietats de resistència química i elevades temperatures de treball (de fins a 980 º C puntualment i 700 º C en continu). Són a més compatibles amb les resines comuns, com ara polièster, vinilèster, epoxy, fenòliques, acríliques, etc.

• "Global outlooks on natural fibres". Atoutveille (FR)

• "Production of natural fibers composites: Difficulties and solutions". AFT Plasturgie (FR)

• "Analysis of Flax / epoxy unidirectional plies tensile behaviour. Relation between the fibers end plies properties ". Universite De Bretagne Sud (FR); Help-Dehondt Technologies (FR)

• "Dry impregnation process". Fibroline (FR)

• "Products mad'of Renewable resources: state of the art and future prospects". Invent GmbH (DE)

• "Prospective design contributing to WPC development". ANADA (FR)

Pel que fa a les principals conclusions resultants de les conferències ofertes en aquest fòrum, caben ressaltar les següents:

• Es veu necessari augmentar el coneixement de les fibres naturals, principalment en els usuaris finals.

• Es preveu un creixement del voltant del 10 per cent en els composites reforçats amb fibres naturals en els propers 3 anys.

• La incompatibilitat de les fibres naturals amb molts dels polímers segueix sent una de les principals dificultats que aquestes fibres presenten, plantejant així com un dels reptes a curt termini el desenvolupament de polímers que s'adaptin a aquestes fibres.

• La degradació amb la temperatura i el contingut en humitat són altres dels principals esculls que es plantegen amb les fibres naturals. El punt fort segueix sent la seva biodegradabilitat.

• Productes desenvolupats a partir de la utilització d'aquest tipus de fibres inclouen: panells per acabat interior de ferrocarril additivats amb retardadors de flama, interiors de tot tipus de vehicles, etc.

• Els principals reptes de cara al futur són els següents: fabricació de components més complexos i de major grandària, desenvolupament de compatibilitat entre fibres i polímers, obtenció d'aïllament tèrmic i acústic; millora del comportament al foc.

• "Enabling design innovation for emerging composite manufacturing processes". Vistagy, Inc (USA)

• "Composite space frame technology". ATR Engineering (IT)

• "Development of low density thermoplastic composites for interior applications with improved structural and Acoustical performance". Owens Corning (EUA)

• "Volume production of Class A automotive body panels from CFRP". Lola Composites (UK)

• "Lead free coloured gel-coats in automotive applications. Bufa Reaktionsharze GmbH & Co KG (DE)

• "New Developments in powder priming of SMC". General Motors R & D Center (USA)

Es pot assenyalar, a manera de resum, que les actuals aplicacions es troben centrades en el desenvolupament de components per a carrosseria o per a interiors en vehicles de producció de sèrie llarga, mentre que s'aborden solucions de xassís o estructura en CFRP per a vehicles d'alta gamma i competició. En aquest sentit, s'observa la importància dels processos d'infusió de resina i RTM en les aplicacions estructurals abans esmentades Els composites termoplàstics, com constata també la seva creixent presència a la fira, troben un nínxol d'aplicació cada vegada més gran, destinats al desenvolupament de components per a interiors o elements de carrosseria ocults.

Els principals aspectes a destacar de les ponències d'aquest fòrum són les següents:

• És cada vegada més gran l'ús d'eines de simulació i disseny, principalment per a la simulació de la fabricació, desenvolupament de patrons de reforç, adaptabilitat d'aquests, etc.

• En sèries curtes i vehicles de competició es plantegen solucions en composite de xassís. En aplicacions de sèries de gran volum el principal objectiu de mercat es troba en aplicacions interiors, seients, elements de carrosseria, etc.

• En vehicles d'altes prestacions, les sèries de producció d'estructures o xassís en composite es troben al voltant de les 5000 unitats / any. En aquest context, les tecnologies de fabricació se centren actualment en el RTM i les seves diferents variants (VARTM, etc), amb un cost addicional davant estructures d'alumini d'aproximadament un 2% en el preu de venda del vehicle.

• S'està abordant la fabricació en CFRP de panells de carrosseria, per part de certes empreses especialitzades, amb un volum aproximat de 12.000 panells / any, mitjançant processos d'infusió en utillatges de CFRP.

• Caddy de golf elèctric, desenvolupat per Schapper Techniques, fabricat amb preimpregnats de resina termoplàstica (TPFL), mitjançant la tècnica de Bladder Inflation Moulding (BIM). El carro presenta motorització elèctrica, és completament plegable, presenta un baix pes, un temps de cicle de fabricació curt en comparació amb l'equivalent en resina termoestable i una major reciclabilitat.

• Aarmfoam Inc. (CANADA). Fabricació de composites i escumes termoconformables, amb pells d'ABS i nucli de polipropilè. Presenta bon comportament a impacte, un bon grau de reciclabilidad i absència de dissolvents i volàtils orgànics.

• Pals de distribució elèctrica, fabricats per RS Technologies (CANADA), en composite, amb bones prestacions resistència/peso, i les consegüents reduccions en costos de transport, emmagatzematge i instal·lació.

• Motors elèctrics fabricats per Control Techniques (UK), amb xassís fabricat per SMC, presentant una bona relació resistència/cost.

• Concepte d'avió íntegrament en CFRP desenvolupat per X, I, Z Prototypes (FR). Es tracta d'un avió no tripulat d'alta eficiència de consum.

• Demostrador de “Flap Track” desenvolupat per EADS Defence and Security Systems (DE). Aquest mecanisme mou els flaps posteriors de les ales durant les operacions de depegue i aterratge. Fabricat en CFC, acer i titani, mitjançant la tècnica patentada VAP , que no requereix d'autoclau, presenta avantatges de reducció de pes, així com reducció de temps de fabricació i muntatge. Aquest concepte es troba en fase de consideració per al nou A350.

• Cilindre interior o “liner”, fabricat en acer i embolicat en una capa de composite termoplàstic polipropilè/vidre injectada. Suposa una reducció en pes de fins a un 50% respecte als cilindres d'acer tradicionals. Fabricat per Amtrol-Alfa Melatomecânica, SA (PT)

• Tub respirador (snorkel) per a submarí, fabricat per Eads Defence and Security Systems (DE). Fabricat en fibra de vidre i carboni també mitjançant la tecnologia VAP (procés patentat d'infusió de resina sense necessitat d'autoclau).

• Desenvolupament per SNECMA Propulsió Solide de "Nozzle" per a motors de vehicles de llançament. Pes de només 92 kg per a una estructura de 2.5m de longitud i 2.1m de diàmetre.

• Infusió de resina d'aplicacions de cascs d'embarcacions

• Mecanitzat de compòsits mitjançant tècniques de tall per raig d'aigua

• Fabricació de preformes de fibra de casrbono mitjançant maquinària específica

• Emmotllament ràpid de compòsits mitjançant inducció electromagnètica

Pel que fa a aplicacions i sectors es refereix, el que s'ha exposat en l'actual edició es podria resumir en els següents punts:

• El sector aeronàutic segueix sent el sector de major primacia en l'ús de materials compostos, seguit d'aplicacions per a vehicles esportius i articles esportius, sector naval, sector eòlic, etc.

• S'ha observat, com a principal diferència respecte a anteriors edicions, una gran presència de desenvolupaments de composites termoplàstics, principalment CFRP termoplàstic.

• Igual que en l'edició anterior, s'observa la presència de diverses solucions de productes orientats a millorar el comportament al foc ia les altes temperatures. Es tracta de diferents solucions que inclouen:

• Fibres basàltiques

• Gel-coats intumescents

• Additius retardants

• Resines d'altes temperatures de treball, com ara Bismaleimidas i poliamida.

• Vels de protecció contra el foc.

• Una altra de les característiques per la qual es pot distingir la fira de la present edició és per la presència dels bio-composites i els reforços de fibres naturals. Tant en les conferències, com en diferents estands, la seva presència reflecteix un augment en la seva repercussió davant passades edicions.

• Es constata la presència de diverses solucions de materials amb bones propietats de tenacitat i resistència a impacte, en general per a aplicacions de peces amb funció d'absorbidors d'energia.

Es destaquen, en aquest sentit, les combinacions amb cautxús i fibres d'aramida.

Quant a processos de fabricació, destaquen els següents aspectes:

•?ximple a la presència de composites termoplàstics, s'observen processos de transformació de dites materials, tals com a compressió, estampació, modelo amb diafragma, modelo amb inflables, etc.

•Tal com va ser de destacar en l'anterior edició, també en la present es mostren un bon nombre de desenvolupaments al voltant del procés d'infusió de resina, pel que fa a matèries primeres (fibres, nuclis, resines) i utillatges per a motlles.

•?, tant en les conferències sectorials com en la fira, la presència de tecnologies alternatives a l'autoclau, tant per a la seva aplicació en el sector aeronàutic com en uns altres, com el naval.

•Seguint amb la tendència marcada en l'anterior edició, es constata una important presència d'empreses fabricants de preformas, en les seves diferents tecnologies tals com braiding, fiber placement, stitching, etc.

Preforma fabricada mitjançant tècnica de braiding i modelada per RTM

•També destaca l'interès per les tecnologies de guarit alternatives per inducció, per microones, etc.

Finalment, indicar que la propera edició de la fira JEC de París, tindrà lloc els dies 3,4 i 5 d'abril de 2007.