¿Cómo se fabrica un foil de carbono?
Construir un foil de carbono no es tarea fácil. Existen diferentes formas y técnicas para fabricar un foil de carbono. Sin embargo, construir un foil de carbono requiere tecnicidad y saber hacer. En este artículo detallamos los diferentes pasos para explicar cómo se fabrica un foil.
Hay que diferenciar la construcción del conjunto de mástil y fuselaje de la de los alerones, que son técnicamente más sencillos de producir. Un excelente foil de carbono se determina por su rigidez, su deslizamiento y, por lo tanto, por la calidad de los perfiles utilizados, el grosor (cuerda y grosor general) y la calidad de los materiales utilizados.
Desde el exterior es muy difícil comparar un mástil de alto rendimiento (rígido) con un mástil flexible. Un mástil se parece a un mástil. Sin embargo, el rendimiento en el agua puede ser totalmente diferente. Algunos mástiles de carbono son menos rígidos que algunos mástiles de aluminio. Y, sin embargo, todo el mundo piensa que el mástil de carbono es más eficiente.
Entremos en los detalles de la fabricación de un foil de carbono para comprenderlo mejor y elegir su foil de carbono.
¿Cuáles son las diferentes etapas para fabricar un foil de carbono?
El diseño
El diseño de los foils de carbono es una etapa crucial en el proceso de fabricación de un foil de carbono.
- Para trabajar eficazmente, el jefe de proyecto de foil elabora un pliego de condiciones lo más preciso posible y determina las características específicas que busca para crear este foil de carbono.
- Luego, los ingenieros utilizan software 3D avanzado para diseñar los foils con precisión. Estos programas determinan las características exactas de cada perfil y permiten elegir el mejor perfil de acuerdo con el pliego de condiciones.
- Finalmente, en una tercera etapa, modelan las diferentes partes del foil: las alas, el fuselaje, el mástil y la placa, y sobre todo optimizan su forma y encaje afinando ciertas partes o engrosando zonas potencialmente frágiles.
Gracias a estas herramientas de simulación, los ingenieros simulan el comportamiento del foil en diferentes condiciones y observan la resistencia potencial de cada parte del foil, determinan la velocidad potencial de cada alerón o estabilizador.
Esta etapa es fundamental para ahorrar tiempo en el prototipado posterior. Esto permite tomar decisiones informadas durante el diseño del foil para obtener el mejor rendimiento posible.
Las características de un mástil de carbono para velocidad o para saltar no son las mismas. Las limitaciones de esfuerzo son diferentes. Por lo tanto, las formas del mástil se ajustan según las necesidades.
En general, si se busca el deslizamiento, se disminuye la resistencia del mástil, del fuselaje y de los alerones. Así, para disminuir la resistencia, se reducen los espesores, la cuerda del mástil y se afina el grosor del fuselaje, procurando que sea lo más rígido posible. La complejidad de un buen foil de carbono reside en lograr una excelente finura y la máxima rigidez.
El prototipado / mecanizado del molde
Cuando el ingeniero y el jefe de proyecto han llegado a un acuerdo sobre la forma general y el rendimiento del foil, la fase de diseño comienza con la producción de un prototipo.
Esta etapa consiste en mecanizar el molde de las diferentes partes del foil. Si el diseño está bien hecho, entonces el prototipo es solo una fase de confirmación. De lo contrario, hay que volver a empezar con el modelado 3D.
El mecanizado se realiza con alta precisión utilizando una CNC, que es una máquina que corta aluminio o acero (también se pueden hacer moldes de madera o de "lab" en algunos casos para un prototipado rápido).
Posicionamiento de las telas de carbono en el molde.
Una vez que el molde está terminado y pulido, otra máquina corta el tejido de carbono con láser. Cada vez más, se utiliza carbono preimpregnado (preimpregnado en la fabricación). Este método presenta varias ventajas: permite obtener la cantidad ideal de resina en el carbono, evita que el personal trabaje con una resina tóxica y permite un ahorro de tiempo y una precisión considerables.
Después de esta etapa, los trozos de tela se colocan en los moldes orientándolos de maneras específicas para obtener más solidez en ciertos lugares o más rigidez en otros. El molde, una vez cerrado, se calienta y se comprime con una prensa hidráulica.
Se orientan los trozos de tela de carbono en los moldes de maneras específicas para obtener más solidez en un lugar o más rigidez en otro. El ángulo de posicionamiento de los tejidos de carbono, la cantidad o el espesor influyen en la resistencia mecánica de la pieza. Esta es una de las etapas clave en la fabricación del foil de carbono. Si la fábrica no posee o tiene pocas de estas técnicas fundamentales, la pieza nunca tendrá las características deseadas.
La cocción
Con el molde cerrado, se calienta y se comprime con una prensa hidráulica (varias toneladas). A veces, en algunas piezas, se utiliza un autoclave que permite aumentar aún más la presión sobre toda la pieza. Sin embargo, esto requiere mucha mano de obra, tiempo e infraestructura. Cada vez más se utilizan grandes prensas que permiten aplicar varias toneladas a todas las diferentes partes de los moldes.
El acabado
Una vez terminada la cocción, se retira el exceso de material. Cada pieza se lija a mano o con un robot para obtener una superficie lisa.
Finalmente, se perforan agujeros para insertar los pasadores o dejar pasar los tornillos. Se aplica un barniz. La pieza se prueba en todas las direcciones para verificar que no presenta ningún defecto.
La fase de prueba
Si todo cumple con las especificaciones, el rendimiento deseado en el agua (gracias a las pruebas en diferentes condiciones de viento, oleaje y tamaños) y si resiste los esfuerzos mecánicos en el taller, entonces es posible iniciar la fase de industrialización, donde cada etapa se optimiza para producir un foil en grandes series.
En conclusión.
Producir un foil de carbono requiere mucha investigación y tiempo para lograr un producto eficiente y duradero. Algunas marcas quieren acelerar estas diferentes etapas para producir rápidamente y generar revuelo en el marketing.
Nuestra estrategia es todo lo contrario. Preferimos tomarnos el tiempo para que cada etapa se realice perfectamente y producir un foil eficiente y duradero. Esto requiere mucha paciencia, tiempo y energía. Pero permite crear un foil de carbono excepcionalmente eficiente y sólido a la vez.