DESARROLLO DE RECUBRIMIENTOS POLIMÉRICOS MULTIFUNCIONALES A PARTIR DE FIBRA DE CARBONO RECICLADA DE ELEMENTOS AERONÁUTICOS

Abstract

El presente trabajo de fin de grado (TFG) es el trabajo final del Grado Universitario en Ingeniería Aeroespacial en Vehículos Aeroespaciales de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC).

El tema principal desarrollado a lo largo de todo el estudio trata sobre el desarrollo de un material polimérico autorreparable con fibras de carbono recicladas de desechos aeronáuticos. Este material aprovecha las propiedades termoeléctricas de las fibras de carbono para ser autorreparado mediante efecto Joule y análogamente por efectos convectivos.

La motivación que ha fomentado el desarrollo del TFG ha sido doble. Por un lado, la preocupante creciente industria aeronáutica junto a sus desechos en materiales compuestos ha motivado a que se quiera dar una segunda vida útil a todas esas fibras que terminaban desechadas. Por otro lado, se ha buscado desarrollar un material innovador con capacidad de autorreparación, con la finalidad de extender la vida útil de las aplicaciones en las que se implementa. Este doble marco no solo apunta a la eficiencia económica reduciendo la necesidad de sustituir materiales dañados, sino que también contribuye a una perspectiva más medioambientalmente sostenible al minimizar el desperdicio, dando así al TFG una doble perspectiva tanto ambiental como tecnológica.

En la estructuración del TFG se puede encontrar, primeramente, la motivación junto al marco teórico. Posteriormente se enumeran los tres objetivos principales planteados para el desarrollo. Seguidamente se puede ver la metodología de trabajo, dónde se encuentra el plan principal de trabajo junto a las técnicas de ensayo, los materiales empleados y ciertas decisiones tomadas. En este plan de trabajo se detallan las dos fases de estudio que contemplan el estudio sin y con fibra de carbono reciclada. A continuación, se incluyen los resultados, dónde se estudian las eficiencias de autorreparación de distintas composiciones mediante efectos convectivos y mediante efecto Joule. Finalmente, el TFG termina con las conclusiones obtenidas y adicionalmente se han incluido ideas para futuras líneas de investigación del campo.

Los resultados obtenidos al final del desarrollo del TFG, muestran que el recubrimiento de resina epoxi DEGEBA/TETA con PCL y fibra de carbono reciclada tiene unas eficiencias de autorreparación mejores que sin la inclusión de las fibras de carbono, alcanzando unas eficiencias de autorreparación cercanas al 100%. Esto muestra el gran potencial que presenta el material desarrollado y la gran cantidad de usos que puede llegar a tener, como por ejemplo en el borde de ataque de un perfil alar con doble uso, autorreparación y antihielo.