A study of the factors influencing air removal in Out-of-Autoclave processing of composites

Hoy en día, la fabricación de piezas de material compuesto mediante procesos que no requieren autoclave está ganando importancia, debido a la reducción de grandes inversiones iniciales y costes recurrentes. Entre estas tecnologías, se encuentra la consolidación de preimpregnados diseñados para fuera de autoclave (OoA) mediante bolsa de vacío (VBO) y un horno industrial, lo que permite la fabricación de piezas estructurales de alta calidad sin la necesidad de autoclaves. Estos preimpregnados no están completamente impregnados, creando unos canales dentro de los mazos de fibras, los cuales permiten evacuar el aire del interior o los volátiles generados durante el ciclo de curado. El objetivo de este trabajo se enfoca en entender y explicar la distribución espacial, los mecanismos de formación y de transporte de poros durante la consolidación de preimpregnados OoA mediante el método de VBO. Este trabajo incluye estudios paralelos llevados a cabo mediante tomografía de rayos X (XCT) en 3D, para determinar los factores más relevantes en el proceso de extracción de aire en laminados de material compuesto producidos manualmente (HLU) y mediante un sistema de posicionamiento automático de fibras (AFP). Se efectuó un gran desafío, que consistió en monitorear de manera precisa la evolución de la porosidad durante el curado del material, algo que no se ha hecho hasta ahora y mucho menos mediante una técnica visual en 3D. Esta combinación de monitoreo de la dinámica de la evolución de los poros mediante XCT en laboratorio y tomografía sincrotrón (SXCT) a diferentes resoluciones durante el proceso de curado, proporcionó una comprensión profunda del proceso de evacuación de poros, creando una estrategia para el posterior desarrollo de materiales OoA