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@aimplas Nuevos composites ignífugos de altas prestaciones

-detall-autor-social-links">577Los materiales compuestos de matriz termoplástica se han consolidado en los últimos años como una solución tecnológica estratégica, gracias a su capacidad de reciclado, su elevada tenacidad y su procesabilidad mediante técnicas de fabricación automatizadas. Estas ventajas, unidas a la posibilidad de incorporar propiedades funcionales como la resistencia al fuego, han favorecido su creciente implantación en sectores clave como la edificación, la automoción, el ferroviario o el aeronáutico, donde las exigencias normativas en términos de seguridad, sostenibilidad y eficiencia estructural son cada vez mayores.Con el impulso de tecnologías de fabricación avanzada, como la colocación automatizada de fibra seca y la fabricación aditiva reforzada, los composites termoplásticos están ampliando sus posibilidades de diseño y aplicación. En este sentido, el proyecto NEOCOMP se ha centrado en explorar y validar nuevas vías de desarrollo y funcionalización de estos materiales, poniendo especial atención en su comportamiento ignífugo y en su capacidad para formar parte de procesos industriales escalables.

Figura 1: Proceso DFP / Proceso FDM.Durante la ejecución del proyecto, se han abordado dos líneas tecnológicas complementarias con un enfoque experimental integral. Por un lado, se ha trabajado en la funcionalización de fibras secas mediante la formulación de nuevos binders termoplásticos con propiedades ignífugas, capaces de integrarse en procesos de colocación automática (Dry Fiber Placement, DFP) y de ser posteriormente impregnadas mediante infusión para dar lugar a laminados de altas prestaciones. Por otro lado, se ha desarrollado un filamento termoplástico reforzado con fibra continua para su uso en impresión 3D (Fused Deposition Modeling, FDM), en el que los aditivos ignífugos se han incorporado directamente en la matriz durante el proceso de compounding.

Este enfoque ha permitido no solo diseñar materiales funcionales, sino también validar su comportamiento mediante la fabricación de prototipos estructurales reales. Así, a lo largo del proyecto se han llevado a cabo actividades de formulación de nuevos materiales, procesado en planta piloto, caracterización físico-mecánica e ignífuga, y verificación funcional mediante la fabricación de piezas. De forma paralela, se han desarrollado acciones de difusión y transferencia tecnológica, dirigidas a promover la adopción de estos desarrollos en sectores estratégicos de la Comunitat Valenciana.

Uno de los principales logros del proyecto ha sido el desarrollo de un binder termoplástico con comportamiento ignífugo, compatible con refuerzos de fibra seca y con propiedades que mejoran su manipulabilidad y estabilidad durante el preformado. Este binder se ha empleado en la fabricación de cintas unidireccionales con refuerzo seco orientado, diseñadas específicamente para procesos automatizados como el DFP, lo que permite obtener preformas complejas con una alta precisión geométrica y un excelente control sobre la orientación de las fibras.

Figura 2: Panel de fibra seca con binder ignífugo (DFP).En paralelo, se ha conseguido desarrollar un filamento termoplástico reforzado con fibra continua y aditivos ignífugos, especialmente diseñado para su uso en tecnologías FDM. Este material ha demostrado un buen rendimiento durante el procesado, permitiendo la fabricación de piezas estructurales que combinan ligereza, resistencia mecánica y un comportamiento mejorado frente al fuego, lo que amplía sus posibilidades de uso en aplicaciones funcionales con requerimientos exigentes.

Figura 3: Filamento 3D ignífugo reforzado con fibra continua.Ambas líneas de desarrollo fueron validadas mediante la fabricación de prototipos estructurales reales. El primero de ellos se fabricó mediante colocación de fibra seca (DFP) e infusión, en colaboración con la empresa Ziur Composites, y permitió demostrar tanto la eficacia del binder ignífugo desarrollado como la viabilidad técnica del proceso para obtener piezas de geometría compleja y altas prestaciones mecánicas. El segundo prototipo se fabricó mediante impresión 3D utilizando el filamento reforzado, en colaboración con la empresa IT3D, y sirvió para validar la idoneidad del compuesto formulado en procesos de fabricación aditiva emergentes, posibilitando la creación de geometrías personalizadas y completamente funcionales, incluso para piezas finales.

Estos resultados posicionan a los materiales desarrollados como soluciones de alto potencial para su adopción industrial, facilitando una transición hacia modelos de fabricación más sostenibles, versátiles y alineados con las normativas actuales en materia de seguridad y eficiencia. Además, el proyecto ha servido como vehículo de transferencia tecnológica hacia empresas de distintos sectores, fortaleciendo su capacidad de innovación frente a los desafíos de la transición energética y contribuyendo a aumentar su competitividad mediante el desarrollo de productos con mayor valor añadido y menor impacto ambiental.

El proyecto NEOCOMP ha sido ejecutado por Aimplas, Instituto Tecnológico del Plástico, y ha contado con el apoyo financiero del Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación (IVACE+i), en el marco de su programa de ayudas dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana en cooperación con empresas 2024, orientado al fortalecimiento del ecosistema de innovación de la Comunitat Valenciana. Gracias a esta financiación, ha sido posible llevar a cabo el desarrollo de nuevas soluciones basadas en composites termoplásticos avanzados, contribuyendo a posicionar a la región como referente en innovación industrial, sostenibilidad y transición tecnológica hacia modelos más circulares.

Fecha publicación: 19/05/2025

Fuente: Plasticos Universales - Diseño, control



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