Sobre RTM (Resin Transfer Moulding)
Resin Transfer Moulding (RTM) es el proceso de producir composites en un molde cerrado mecánicamente, rígido, y que normalmente está compuesto de dos partes, hembra y macho.
Esta fotografia muestra un molde de aluminio
operado en una prensa hidráulica, para producir
pieles de paneles de puertas.
Las ventajas de un proceso de "molde cerrado" son considerables, pero podemos resumirlas en:
- Las emisiones volátiles (estireno etc) son enormemente menores.
- Es un proceso rápido, limpio y repetible
- El espesor del laminado puede ser controlado con gran precisión.
- El proceso depende muchísimo menos de la habilidad manual del operador.
- La cara B del molde puede ser definida con precisión.
- El proceso puede ser automatizado.
El refuerzo seco (fibra de vidrio, fibra de carbono, aramida, etc.), se coloca entre las dos caras del molde, y éste es cerrado usando fuerzas mecánicas, como una prensa hidráulica, tornillos, pasadores, o vacío)
En las pestañas del molde se colocan sellos, que al ser comprimidos evitan fugas de resina del molde o de vacío.
Una resina termoestable es inyectada,a menudo por la parte central del molde, directamente en el paquete de fibra de refuerzo. El molde se llena por el efecto de la presión hidráulica generada por la máquina inyectora. El molde tiene normalmente salidas en los puntos más alejados del punto de inyección, permitiendo escapar el aire del interior del molde que va siendo susbtituido por la resina. Adicionalmente, se pude usar vacío en los puntos de ventilación para mejorar la calidad del laminado.
- RTM está basado en estructuras mecánicas que hagan que las fuerzas de cierre del molde sean lo suficientemente grandes para resistir las fuerzas derivadas de la presión de inyección de la resina. Asimismo, el molde en sí deb ser suficientemente rígido para no deformarse debido a las fuerzas mencionadas. Esta característica del proceso RTM puede convertirse en problemática si se trata de moldear grandes piezas, ya que la utilería necesaria llega a ser anti económica, simplemente por el tamaño y las dificultades de operación.
- RTM (VRTM o RTM Light) es el proceso de producir composites dentro de un molde cerrado por vacío.
VRTM o RTM Light (Vacuum Resin Transfer Moulding)
Comparado con el proceso RTM clásico, el proceso VRTM o RTM Light es relativamente ligero (de ahí su nombre) y de un coste considerablemente menor. El proceso aprovecha la gratuita presión atmosférica como ayuda al cierre del molde, a diferencia de los pesados sistemas de cierre usados en RTM.
Un molde típico de VRTM o RTM Light. Obsérvese la ligereza.
A diferencia de otros procesos que usan bolsas de vacío, como la INFUSION, en el proceso VRTM la parte superior del molde es semirígida, como se puede observar en la figura superior.Debido a esto, pueden proporcionar una buena definición de la cara "B" de la pieza moldeada, y detalles como insertos encapsulados, rellenos o cores, y desde el punto de vista estético, permiten reproducir texturas o patrones.
El molde se construye con sellos dobles en las pestañas. Un sello exterior para el vacío, y un sello interior. En el espacio entre esos dos sellos, se provoca el vacío, y esto genera una fuerza uniforme a lo largo de todo el perímetro del molde. A su vez, el sello interior evita las fugas de resina hacia el exterior del molde.
Además del vacío perimetral, en la cavidad del molde se provoca otro vacío. Esto permite a la resina ser inyectada a presiones bajas (inferiores a 1 bar), ya que el efecto de succión del vacío interior colabora en gran medida al movimiento de la resina fluida por el interior del molde y la correcta impregnación de la fibra de refuerzo. La resina inyectada se reparte en primer lugar por una canal que se dispone en la pestaña, a lo largo de todo el perímetro del molde. Esta inyección periférica proporciona la ruta más eficiente posible para llenar el molde con los mínimos esfuerzos mecánicos y asegurando la evacuación de todo el aire interior.
La resina va llenando progresivamente toda la cavidad del molde, hasta llegar a la salida situada cerca del centro del mismo. El exceso de resina se recoge un un recipiento denominado catch-pot, que es justamente el punto donde se aplica el vacío de ayuda a la inyección, completando el esquema. El recipiente, tiene además la función de prevenir que el exceso de resina pueda entrar en el sistema de vacío.
El molde primario, que representa normalmente la cara "A" de la pieza a producir, es relativamente bastante más rígido que el molde secundario, pero aún así, es de infinita mayor simplicidad que un molde de RTM convencional, debido a las menores fuerzas en juego. Este molde además, va acompañado de una liviana estructura para su apoyo en el suelo y asegurar que no se deforme.
El molde secundario, como ya se ha avanzado, es una estructura mucho más ligera, y esta hecho de un laminado de unos 4 a 6 mm, semi-translúcido (para permitir observar el reparto de la resina durante la inyección), y una zona de refuerzo en el perímetro o pestañas, para resistir las fuerzas de cierre del vacío permetral. A veces se le dota de una estructura metálica ligera, para ayudar a su manipulación y para evitar deformaciones.
En resumen, debido al uso del vacío, se consigue:
- Una fuerza uniforme de cierre a lo largo de todo el perímetro.
- Unas presiones de inyección menores.
La consecuencia es que el proceso VRTM se usa con gran éxito para moldear desde piezas pequeñas, a grandes piezas, con una inversion en equipos, moldes y útiles muy reducida.
Como una imagen es mejor que mil palabras, y un vídeo mejor que una imagen, en los enlaces siguientes podrá encontrar una demostración práctica de todo el proceso de inyección de una pieza en VRTM o RTM Light.
Si está interesado el conocer como construir un molde para VRTM o RTM Light, vea la siguiente demo dónde se resumen todos los pasos:
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Construyendo un molde RTM-light
