La evolución de la fabricación en fibra de carbono: por qué importaba el ancho de la cinta en el bobinado de filamentos

Escrito en febrero de 2025 sobre el proceso de bobinado de filamentos del que Venn fue pionera en 2015. Para las llantas actuales, consulte Calidad que se puede medir.

En el mundo de los materiales compuestos de fibra de carbono de alto rendimiento, los detalles marcan toda la diferencia. Uno de estos detalles críticos es el ancho de la cinta preimpregnada (prepreg) utilizada en los procesos de bobinado de filamentos. En VENN, nuestra transición al towpreg 1k (cinta que contiene 1.000 fibras de carbono) representa un avance importante en el proceso, aunque conlleva sus propios retos y contrapartidas.

Entender el ancho de la cinta en el bobinado de filamentos

El bobinado de filamentos tradicional suele emplear cintas más anchas, de 3k, 6k o incluso 12k fibras. Estas cintas más anchas permiten producir más deprisa y con menor coste de material, lo que explica su predominio en la industria. Sin embargo, la búsqueda de un acabado superficial perfecto y de unas propiedades estructurales óptimas nos ha llevado a explorar alternativas más estrechas.

Las ventajas del towpreg 1k

Calidad superficial superior

La cinta 1k, más estrecha, permite una colocación de la fibra más precisa y un mejor control de la arquitectura de la fibra. Es como pintar con un pincel más fino: se consigue mucho más detalle y precisión. Esta precisión se traduce directamente en una calidad superficial superior, que nos permite lograr nuestro característico acabado Clase A sin necesidad de barniz para ocultar imperfecciones.

Mayor permeabilidad a los gases

Durante el curado, las resinas liberan pequeñas cantidades de gas. Con cintas más anchas, esos gases pueden quedar atrapados y crear huecos o imperfecciones superficiales. El towpreg 1k forma microcanales naturales entre las capas de cinta, que dejan escapar los gases con mayor eficacia. El resultado es una estructura más uniforme y una mejor compactación.

Mejor control del volumen de fibra

Las cintas más estrechas permiten controlar mejor el volumen de fibra en las zonas críticas de la llanta. Esta precisión nos permite optimizar la estructura tanto en resistencia como en peso, de modo que cada gramo de material cumpla una función.

Los retos

Complejidad de producción

Trabajar con towpreg 1k aumenta considerablemente el tiempo de producción. El bobinado debe depositar más pasadas para cubrir la misma superficie, lo que exige un control extremadamente preciso de la tensión y el posicionamiento. Esto requiere equipos de bobinado y sistemas de control más sofisticados.

Repercusión en los costes

Las cintas más estrechas suelen tener un mayor coste de material, no solo por el material base, sino también por el proceso de preimpregnación, más complejo, necesario para producirlas. Además, los tiempos de producción más lentos aumentan los costes de fabricación.

Exigencias de control de calidad

El uso de cintas más estrechas requiere medidas de control de calidad aún más estrictas. Cualquier ligera variación de tensión o de posicionamiento se hace más visible en el producto final, lo que exige una precisión excepcional en el proceso.

El reto de la superficie del molde

Uno de los aspectos más críticos para lograr un acabado superficial Clase A está en el propio molde. Aun con una colocación perfecta de la fibra, si la superficie del molde no es absolutamente impecable, el producto final tampoco lo será. Esto nos ha llevado a explorar varias técnicas de acabado superficial:

Micropulido

El pulido mecánico tradicional solo alcanza ciertos niveles de acabado superficial. Hemos tenido que desarrollar técnicas especializadas de micropulido que trabajan a niveles casi microscópicos para lograr la calidad superficial que exige nuestro acabado sin barniz.

Electrodeposición

En algunos casos, ni siquiera un pulido avanzado es suficiente. Hemos experimentado con la electrodeposición sobre las superficies del molde, que puede proporcionar un acabado excepcionalmente liso y además extremadamente duradero. Sin embargo, este proceso añade complejidad y coste a la producción de moldes.

Mirando al futuro

La transición al towpreg 1k representa una inversión importante en calidad y rendimiento. Aunque plantea ciertos retos, creemos que las ventajas, sobre todo en calidad superficial y optimización estructural, justifican la complejidad y el coste adicionales. A medida que la tecnología de fabricación siga evolucionando, esperamos ver nuevos perfeccionamientos de este proceso, que podrían conducir a resultados aún mejores.

Para nuestros clientes, esto significa recibir productos que no solo rinden al más alto nivel, sino que también muestran la belleza de una fabricación en fibra de carbono perfectamente ejecutada. El acabado Clase A sin barniz de nuestras llantas no es solo una cuestión de estética: es una prueba de la precisión del proceso y de nuestro compromiso de llevar más allá los límites de lo posible en la tecnología de la fibra de carbono.

¿Qué opina del equilibrio entre la eficiencia de fabricación y la máxima calidad del producto? Siempre nos interesa conocer el punto de vista tanto de los profesionales del sector como de los aficionados que aprecian los aspectos técnicos de la fabricación en fibra de carbono.