jornada técnica de la ptfe: investigaciÓn e innovaciÓn …

Jornada Técnica de la PTFE:

INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EN MATERIALES

CON APLICACIÓN EN EL ÁMBITO FERROVIARIO Madrid, 26 de febrero de 2015

Ref. PTR-2014-0351

Financiado por:

Nuevos materiales para aligeramiento de

estructuras funcionales.

Dr. Miguel Seco

Director de proyectos. TECNALIA

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351

Nuevos materiales para aligeramiento de estructuras funcionales

Proyecto ESTAVRIL

Participantes

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Desarrollo de

estructuras de

nueva generación

para trenes de alta

velocidad

Financiado por ls SPRI a través del programa Etorgai

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351


“Drivers” y retos en el ferrocarril Una de las ventajas de los componentes

de fibra de carbono es la posibilidad de

darles forma y ajustarlos a las

especificaciones personalizadas– con

formas, curvas o dobles curvaturas –

durante el proceso de fabricación. “Esto

significa que nuestros ingenieros

desarrollan componentes con las

propiedades más adecuadas –resistencia

mecánica- exactamente donde hace

falta”. One of the advantages that carbon-fibre components

have is the ability to shape and tailor them to precise

specifications – with bends, curves and even double

curves – during the manufacturing process. “This

means our engineers get components with the right

physical properties: the proper strength exactly where

it’s needed.”

Chantal Fualdes Airbus and EADS Executive Expert Composite

Fuente: http://www.a350xwb.com

“

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Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351

Libertad de diseño • Estética

• Aerodinámica


“Drivers” y retos en el ferrocarril

©© Martin Eckert/Flickr

Aligeramiento • Ratio carga útil/peso máximo

• Consumo y eficiencia

• Carga máxima por eje (17tn)

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Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351



Airbus A350 xwb


5 TRANSFERENCIA DESDE EL SECTOR AERONÁUTICO

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351



Fuente: bmw.com

BMW i3 Life drive


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Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351



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• Experiencia acumulada

• Soluciones estructurales constructivas

• Tamaño de los componentes

• Uniones y uniones hibridas

• Impacto y tolerancia al daño

TRANSFERENCIA DESDE EL SECTOR AERONÁUTICO


Financiado por:

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• Costes (vía líquida vs prepreg)

• Procesos (RTM, OoA)

• Tiempos de ciclo

• Termoplásticos

TRANSFERENCIA DESDE EL SECTOR AUTO

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Financiado por:

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Estado del arte

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Interiores. (Metro Shangai)

Testeros. (Innocab)

Testero con función estructural y de crash

(GALEA. Voith)

Bogie con suspensión primaria en carbono

(Kawasaki)

Financiado por:

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Estado del arte. Korean tilting train express (Hanvit 200)

Se ha desarrollado un coche en material

hibrido composite con una longitud 23m.

Hemos conseguido aproximadamente un

40% de reducción de peso sustituyendo

el aluminio por una estructura sándwich.

Además, el proceso de fabricación se ha

reducido en torno al 50% al fabricarse

todo el coche como una única pieza”. A hybrid composite train carbody with length of 23m was

developed. (..) We have achieved approximately 40% weight

saving by application of the sandwich composite structure

instead of aluminum. In addition, the manufacturing process of

50% was reduced by manufacturing the bodyshell as a one

body.

DR. JUNG-SEOK KIM SENIOR RESEARCHER

ADVANCED MATERIAL TILTING TRAIN SYSTEM RESEARCH CENTER KOREA RAILROAD RESEARCH INSTITUTE

JEC Magazine #40

“

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Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351


Estado del arte. Korean tilting train express (Hanvit 200

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Prepreg curado en autoclave* • Paredes y el techo sándwich

carbono-nido de abeja • Bastidor de acero

inoxidable

Fuentes: J.S. Kim et al, ' Manufacturing and structural safety evaluation of a composite train car body' Composite structures, volume 78, Issue 4, June 2007

Duddnjs980509 (en devianart)

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351

www.dlr.de

Railway Technology Review Special NGT – Next generation Train, ISBN 978-3-7771-0435-5

Eurailmag business and technology, issue 25, p10-13. (www.eurailmag.com)


Estado del arte. Next Generation train (DLR)

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Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351


Estado del arte. Next Generation train (DLR)

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• Infusión. Sección central en sándwich composite

• Extremos en celosía metálica soportar las cargas estructurales en los apoyos.

Fuentes: www.dlr.com

Innotrans 2012

http://www.dlr.com/

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Estado del arte. Schindler waggon

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Schindler waggon

Fuente: Robinson, M., and J. Carruthers. "Composites make tracks in railway engineering." Reinforced Plastics 39.11 (1995): 20-22.

Financiado por:

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Estado del arte. Schindler waggon

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Filament winding:

• Automatización.

• Características y calidad estables.

• Posibilidad de integrar funciones en la estructura.

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Retos tecnológicos. Prioridades de desarrollo

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Desarrollo normativo, homologación

Proyecto REFRESCO (FP 7)

• Materiales y puntos abiertos en normativa

• Fuego y humo, ruido y vibraciones, EMC

• Resistencia estructural y análisis de fatiga

• Impacto

• Procesos de unión, procesos de fabricación

• Prognosis e inspección

• Reparabilidad y mantenibilidad

SOCIOS DE REFRESCO: TECNALIA, UNIFE, ALSTOM, ANSALDOBREDA, ASTRIUM,

BOMBARDIER, TRANSPORTATION, CAF, DLR, Dupont, LLOYD'S REGISTGER RAIL, SIEMENS, SNCF,

TALGO,,TWI, UIC, U. NEWCASTLE, U.DE TECHNOLOGIE DE COMPIEGNE, VOSSLOH

Financiado por:

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Cálculo, diseño

Proceso de fabricación

Materiales

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351



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Desarrollo de herramientas y metodología para análisis (Isotropía)

Análisis avanzados:

-Fatiga, envejecimiento

-Tolerancia el daño

-Energía de impacto

Financiado por:

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Procesos de vía líquida +

automatización preformas

Desarrollo de materiales y procesos adecuados a la estructura de costes

TECNACOMP. Célula automatizada de fabricación de preformas 3D de fibra seca.

http://youtu.be/mQL6i6EJidI

Caprocast http://youtu.be/2085vDoiyO8

Tiempos de ciclo

Polimerización in situ

de caprolactama

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351



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Procesos de vía líquida +

automatización preformas


TECNACOMP. Célula automatizada de fabricación de preformas 3D de fibra seca.

http://youtu.be/mQL6i6EJidI

Caprocast http://youtu.be/2085vDoiyO8

Tiempos de ciclo

Polimerización in situ

de caprolactama

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351



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Comportamiento frente a

impacto, tolerancia al daño,

tenacidad.


• Materiales

termoplásticos en

matriz, fibras, velos

• Refuerzos en Z.

Financiado por:

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Integración, funcionalización

Material autoreparante Probeta de un laminado de carbono

con sensores embebidos Conductividad electrica

Financiado por:

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Reciclabilidad


Seguridad frente a fuego y toxicidad

del humo.

EN 45545: fire protection on railway vehicles.

Nuevas resinas

Resinas dopadas

www.ptferroviaria.es

Financiado por:

Ref. PTR-2014-0351

Muchas gracias por su atención

Dr. Miguel Seco Director de proyectos

[email protected]

Tecnalia esta a cargo de la secretaría técnica de Materplat

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