Durante la ejecución del proyecto se ha procedido a la identificación, adquisición, y realización de pruebas preliminares (FAT) de la línea piloto que se destinará a la realización de las operaciones de apertura, mezcla, cardado, manipulación de mecha e hilatura ring-spinning, con sus correspondientes adaptaciones técnicas para la revalorización de fibras de carbono (de origen reciclado).

La línea piloto está formada por una carda de 500mm de ancho con una configuración de rodillos y guarniciones, adaptados para el cardado de fibra de carbono mezclada con fibras termoplásticas. Este equipo permite la obtención de velos no-tejidos y la obtención de cintas para hilatura con títulos entre 4.0-7.0 kTex. Esta cinta posteriormente se afina mediante un Roving Frame y un Flyer con el objetivo de obtener mechas estiradas y retorcidas con títulos entre 0,8-1,0 kTex y torsiones entre 10-25 vt/m. Estas mechas son aptas para su hilatura mediante tecnología de anillos (ring-spinning) permitiendo la obtención de hilados de fibra cortada con ratios de estiraje de hasta x400 (a velocidades de hilatura de hasta 25.000 rpm) dando lugar a la generación de hilados híbridos con títulos entre 10-150 Nm.

Figura. Distintos hilos hibridados por torcido y retorcido con variaciones en la proporción matriz/refuerzo.

2.2. Hibridación mediante hilatura Dreff-2000 a partir de hilados de fibra de carbono cortada.

La hilatura Dreff permite la obtención de hilados híbridos gruesos en los cuales el núcleo o core queda totalmente recubierto por las fibras de matriz termoplástica, favoreciendo la compatibilidad fibra-matriz en los procesos de termoconformado y evitando la degradación de la fibra de carbono en los procesos de tisaje y manipulación al estar recubierta por la envoltura o sheath de matriz termoplástica.

Figura. Hilo Dreff de fibra cortada de carbono recubierto con fibra de PP.

2.3. Hibridación por tejeduría a partir de hilados de fibra de carbono cortada.

Estos, posteriormente han sido termoconformados y caracterizados mecánicamente con el fin de estudiar la influencia de las estructuras diseñadas y la relación de los ratios matriz/refuerzo obtenidos con las propiedades mecánicas finales de los composites.

Con los hilos y tejidos anteriores se han obtenido organosheets (láminas) compuestas por fibra de carbono reciclada y fibra de carbono cortada, junto a matrices termoplásticas consolidadas mediante termocompresión. La combinación de múltiples capas de tejidos con diversas estructuras, junto a no-tejidos obtenidos mediante el proceso de carda, ha dado lugar a la obtención de organosheets con pesos comprendidos entre 600-2.300g/m2 y espesores comprendidos entre 0.5-2.0mm.

Adicionalmente, se han obtenido prototipos funcionales mediante termocompresión en un molde con geometría de sillín, con el objetivo de verificar la adaptabilidad de los tejidos a la geometría del molde, y validar los diversos acabados estéticos obtenidos en función del tejido empleado y su estructura textil sin necesidad de postprocesos como la aplicación de barnices o resinas de acabado.

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