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Los productos de materiales compuestos de gran tamaño, incluidas las palas de aerogeneradores, los componentes estructurales aeroespaciales y otras estructuras reforzadas con fibras, utilizan cada vez más procesos asistidos por vacío. La infusión al vacío introduce resina en el refuerzo de fibra seco mediante presión negativa. El sistema de vacío se encarga de evacuar el aire de la cavidad del molde, compactar la preforma de fibra y facilitar la distribución de la resina.
A medida que aumenta el tamaño de los productos, las instalaciones de producción pueden operar varios moldes simultáneamente. Un sistema centralizado de suministro de vacío conecta múltiples estaciones de producción a una red compartida, integrando la generación, distribución, supervisión y control del vacío.
La bomba de vacío de anillo líquido 2BV5-161 puede considerarse como parte de la configuración del sistema cuando su capacidad operativa real y su rendimiento de vacío cumplen los requisitos del proceso.
Un sistema centralizado de vacío suele estar compuesto por bombas de vacío, depósitos de vacío, tuberías principales, colectores de distribución, tuberías ramificadas, válvulas de aislamiento, trampas de resina y un armario de control automático.
La 2BV5-161 actúa como equipo generador de vacío y se conecta a la red principal. A través de ramales específicos, distribuye la presión negativa a las distintas estaciones de moldes. El depósito de vacío, instalado entre la bomba y los equipos de producción, proporciona un efecto de amortiguación cuando las distintas estaciones se ponen en marcha o se detienen, reduciendo las fluctuaciones de vacío y proporcionando una reserva compartida.
La disposición de las tuberías principales y ramificadas debe planificarse en función de la distribución de las áreas de producción y de las necesidades de vacío de cada estación.
Los distintos moldes pueden encontrarse en diferentes etapas de producción, como la preparación de la bolsa de vacío, la evacuación inicial y la infusión de resina. Por lo tanto, las necesidades de vacío de cada estación pueden variar.
La red centralizada puede incorporar válvulas de aislamiento independientes, instrumentos de supervisión de presión y componentes de control para cada estación. El armario de control automático coordina los estados de funcionamiento de la bomba de vacío y de las válvulas de los ramales, mientras que las señales de presión permiten supervisar las condiciones del sistema y detectar cambios anormales.
Esta configuración es adecuada para situaciones en las que se fabrican simultáneamente varios productos grandes de materiales compuestos.
La demanda total de vacío cuando funcionan varias estaciones simultáneamente depende del tamaño de los moldes, las condiciones de sellado de las bolsas de vacío, la resistencia de las tuberías, las fugas y la etapa del proceso de infusión.
Antes de determinar la configuración de las bombas de vacío, los ingenieros deben evaluar las necesidades de vacío de cada ramal. La tubería principal debe diseñarse para minimizar las pérdidas de presión, mientras que las dimensiones de los ramales deben ajustarse a las necesidades de cada estación de moldes. Las válvulas de control se utilizan para regular las condiciones de vacío de los distintos ramales.
Mantener la continuidad del vacío durante el proceso de infusión de resina es fundamental. Una interrupción del suministro de vacío puede afectar a la distribución de la resina y a la calidad final del producto.
La estación centralizada de bombeo de vacío puede incorporar una bomba de reserva mediante válvulas de aislamiento y un sistema de control. El sistema de control supervisa el estado de funcionamiento de la bomba principal y cambia a la bomba de reserva cuando se requiere mantenimiento o se produce una condición anormal.
Durante el diseño también deben tenerse en cuenta el suministro eléctrico, el aislamiento de las tuberías, las válvulas antirretorno y la secuencia de conmutación, con el fin de evitar fluctuaciones de presión de vacío durante el cambio de bomba.
El exceso de resina puede desplazarse hacia el sistema de vacío a través de la salida de vacío. Las trampas de resina deben instalarse entre las salidas de los moldes y la red centralizada de vacío para recoger el exceso de resina.
La disposición de las trampas de resina debe planificarse en función de cada estación de moldes y de las trayectorias de flujo de la resina. Cada molde puede disponer de un dispositivo de recogida independiente, mientras que los depósitos de vacío y los componentes de separación de gas y líquido ayudan a proteger los equipos de vacío y a reducir los efectos del arrastre de líquidos.
La configuración específica debe determinarse según los materiales utilizados y el riesgo de que la resina o los líquidos entren en la red de tuberías.
El diseño de las tuberías de vacío debe facilitar las tareas de inspección, drenaje y aislamiento de los ramales. Las válvulas y los puntos de inspección de fácil acceso ayudan a identificar la acumulación de resina o la contaminación.
Las estructuras de drenaje permiten gestionar los líquidos presentes en el sistema. Los materiales de las tuberías deben ser compatibles con la resina, los agentes de limpieza y los productos químicos del proceso.
Durante el mantenimiento rutinario, deben inspeccionarse periódicamente las trampas de resina, los depósitos de vacío, las válvulas y las conexiones de las tuberías.
La bomba de vacío debe diseñarse como parte de una solución de ingeniería completa, en lugar de instalarse como un equipo independiente.
La planificación del sistema debe considerar de forma integral el número de moldes, la demanda de vacío durante el funcionamiento simultáneo, la distribución de las tuberías, la recogida de resina, los equipos de reserva y el control automático.
Las líneas de producción de palas de aerogeneradores suelen implicar moldes de gran tamaño y procesos de infusión de resina de larga duración. La fabricación de materiales compuestos aeroespaciales, por su parte, puede requerir ramales de vacío independientes y sistemas de supervisión.
Por lo tanto, el diseño completo del sistema debe incluir generación centralizada de vacío, control a nivel de ramal, protección contra la entrada de resina y configuración de equipos de reserva.
Para aplicaciones de fabricación de grandes estructuras de materiales compuestos cuyas condiciones de proceso y requisitos operativos sean compatibles, la bomba de vacío de anillo líquido 2BV5-161 puede considerarse como parte de un sistema centralizado de suministro de vacío. Entre las aplicaciones se incluyen la fabricación de palas de aerogeneradores y estructuras aeroespaciales.
Su integración con depósitos de vacío, tusberías de distribución, estaciones de moldes independientes, trampas de resina y armarios de control automático permite coordinar el suministro de vacío en múltiples áreas de producción.
Durante el diseño del sistema, deben prestarse especial atención a la demanda de vacío durante el funcionamiento simultáneo, el control de las estaciones, la configuración de bombas de reserva y la protección contra el arrastre de resina.
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