REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

3d printing, multimaterial, multifunction, liner, filament winding, hydrogen tank.

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

La aplicación combinada de las tecnologías de impresión 3D polimérica junto con post procesos también basados en la aplicación de resinas poliméricas, posibilita la obtención rápida de piezas multimaterial con geometrías complejas, en las que se pueden combinar materiales que aporten diversas funcionalidades y prestaciones. Es posible conjugar materiales rígidos y flexibles, sólidos y espumados, o materiales que combinen prestaciones mecánicas, térmicas, acústicas, de barrera a gases, o conductividades térmicas y eléctricas.
En el presente trabajo, utilizando como tecnologías de impresión 3D la extrusión y el sinterizado láser de resinas termoplásticas, y el procesado de luz digital sobre resinas fotopolimerizables, se ha explorado la obtención de una pieza multimaterial con geometría hueca mediante su combinación con post-procesos de colado de resinas reactivas.
La pieza hueca seleccionada representa un demostrador de liner para la fabricación posterior, mediante filament winding, de un depósito destinado al almacenamiento de gases a presión. En los depósitos de hidrógeno, el liner o revestimiento interno proporciona la impermeabilidad al depósito, minimizando la fuga del hidrógeno. En el ámbito de la movilidad y el transporte, habitualmente se utilizan depósitos de hidrógeno tipo IV. Se trata de depósitos ligeros y resistentes formados por un revestimiento interior de plástico, elaborado habitualmente por inyección, extrusión-soplado o rotomoldeo, rodeado por un envoltorio externo de composite que aporta las prestaciones mecánicas.

En el estudio se ha conseguido aplicar la impresión 3D en la obtención de un liner multimaterial capaz de aportar funcionalidades adicionales al conjunto del depósito, en el que pueden utilizarse materiales de la misma familia que los utilizados en la envolvente de composite. Se ha comprobado que la estructura hueca multimaterial es capaz de soportar las tensiones generadas en la aplicación por filament winding de las capas externas de composite de carbono. Se abre la posibilidad de utilizar las tecnologías de impresión 3D como una herramienta más en la fabricación de depósitos destinados al almacenamiento de gases a presión.

Palabras clave: impresión 3D, multimaterial, multifunción, revestimiento, filament winding, depósito de hidrógeno.