EDUARDO BARROS
Proyecto y construcción del:
	Ultima actualización: 23-oct-2014

En esta pagina intento explicar algunas de las técnicas que he utilizado en la construcción de este proyecto.

En nuestro país resulta muy difícil encontrar lugares o personas que dicten cursos sobre la utilización de materiales compuestos, y como la mayor parte del proyecto esta  construido con  estos elementos, es que quiero compartir con Uds. las experiencias que he tenido. Cave aclarar que a muchas personas, el tema de los materiales compuestos, los asusta un poco a la hora de decidir que avión construir, tal vez por el costo, pero creo que en su mayor parte por el misterio que algunas personas le hacen al asunto. 

En mi caso particular, me costo mucho encontrar información sobre el tema; De algunos constructores náuticos solo obtuve confusión, ya que sobre resina epoxy solo conocen que es muy cara y poca idea  tienen de sus características, (no todos), muchos tiene su librito personal para tratar de explicarnos tal o cual cosa, pero esto resulto en mas confusión todavía; en las casas que venden estos productos te llenan de información técnica, en algunos casos muy buena, pero creo que si no se conjuga con algo de practica, pareciera que para poder utilizarlos necesitaríamos tener un taller especialmente acondicionado, con control de temperatura, humedad ambiente, horno de curado, balanza electrónica, etc., etc.,etc., con lo cual, de no perseverar terminaríamos por desechar cualquier iniciativa de trabajar con ellos.

Quiero aclarar que lo aquí expuesto esta  basado en la experiencia propia; algunos de estos procedimientos los he aprendido de otras personas, que con gusto me han ayudado cuando los consulte, "no fue fácil encontrarlas", otras las he aprendido en un pequeño taller dictado en el festival de Oshkosh 2001, y muchas pruebas y  errores.

Resina Epoxy

El trabajo con este material resulta muy agradable y fácil de realizar, siempre teniendo en cuenta algunos pequeños detalles en cuanto a temperatura y humedad se refiere. En mi caso particular los mejores resultados los obtuve con  temperaturas, de mas de 25º C. y una humedad relativa del 55% o menos, por debajo de esta temperatura o con una humedad superior, las piezas tardan muchísimo tiempo en curar y cuando lo hacen no tienen ninguna resistencia y se deslaminan con facilidad. Por lo cual no aconsejo trabajar cuando los días estén fuera de estos valores. Salvo que posean un taller adecuado, solo podremos trabajar con epoxy en época de primavera y verano. Algunas resinas no curan cuando son laminadas en superficies finas, menos de 1 Mm. (lo digo por experiencia propia, ver foto.) Asesórense bien antes de adquirir una en particular. Existe una gran variedad de resinas de este tipo, su diferencia radica generalmente en la resistencia mecánica que se obtiene con cada una de ellas. Este valor varia también de acuerdo a la temperatura que fue sometida la pieza para su curado y el tipo de tela utilizada (vidrio, keblar, carbono, mezcla de algunos de ellos, etc.).

La primera vez que lamine el fuselaje, pasaron 5 días y el epoxy estaba tal cual como recién laminado, no curaba. Consecuencia: tuve que sacar todo, incluido espuma que se rompió y repetir todo el trabajo. (rompiendo se aprende, pero cuesta caro)

Por Ej.: Fabricamos una pieza con un tipo de resina que cura perfectamente a 25º de temperatura con muy buen resultado final en cuanto a resistencia,  pero esta misma pieza curada dentro de un horno a 60º, desarrolla una resistencia mucho mayor, esta es una de las características de este material y vale también para los adhesivos. 

Es conveniente que antes de usarla en las piezas definitivas, realicen pruebas de trabajo, simulando o practicando en piezas que luego podrán desechar para ir tomando experiencia en el manejo de los compuestos. ya que tirar una pieza que salió mal, hecha con epoxy, resulta  en un gasto innecesario.

Pueden practicar con resinas poliéster que son mas económicas.

Estas son algunas de las diferencias entre los dos materiales mas conocidos.

Algunas técnicas

Laminado sobre espuma de poliuretano: Uso de masilla para reducir la absorción de resina por parte de la espuma.

Esta se logra mezclando micro esferas huecas de vidrio con resina, de esta manera logramos obtener gran cantidad de masilla con un muy bajo peso, 1 kilo de estas "esferas" ocupa un volumen aproximado de 20,000 cm/3 o lo que es igual, 20 litros. La proporción de la mezcla depende del uso que se le va a dar, esta puede ser como masilla para dar terminación antes de pintar, lo que requiere una viscosidad mayor y se logra mediante el agregado de una gran cantidad de esferas, o para sellar los poros en la espuma de poliuretano antes del laminado con tela de vidrio, carbón, etc.; en este caso necesitaremos que la viscosidad sea menor ya que de lo contrario resultaría muy difícil esparcirla por la superficie de la espuma sin dañarla. Cuando se usa antes del laminado, la técnica consiste en aplicar la masilla sobre la superficie que se va a laminar en ese momento, partamos de un ejemplo simple en donde haremos un laminado con una sola tela, en una superficie de 2  MT.2 de espuma, el primer paso es cortar la tela de vidrio necesaria para este trabajo, el siguiente paso es pesarla para saber que cantidad de resina necesitaremos para impregnarla, supongamos que usamos tela de 209 grs./MT.2, entonces, 2 metros = 418 grs. de resina, esta es la cantidad necesaria de resina  que debemos preparar para impregnar los dos metros de tela, cuando se trabaja con resina no es aconsejable preparar mucha cantidad, debido a la inercia térmica que genera su propio volumen; me explico mejor, mayor volumen de resina catalizada, genera mas calor y por consiguiente se reduce el tiempo para poder trabajarla antes de que se gelifique, esto nos dice que debemos trabajar preparando pequeñas cantidades cada vez.

Volvamos al EJ., tenemos que laminar 2 MT.2 de tela lo que requiere 418 grs. de resina, mi experiencia me dictamino que 300 o 350 grs. de resina como máximo, da un buen tiempo de uso, antes de que comience la reacción térmica de la misma. Esta cantidad nos permite laminar solo una parte del total de la superficie, por lo cual debemos aplicar masilla a la espuma, solo en la superficie que cubriremos con esa cantidad, (300 grs. de resina - 300 grs. de tela, que es igual a 1.43 MT.2 de superficie a laminar con esa cantidad de resina.)

¿Que cantidad de masilla necesitamos para sellar 1.43 MT.2 de espuma?, Bueno, si esta tiene una densidad de 40 Kg./MT.3, el volumen de resina que necesité para preparar la masilla, fue igual a un 70 % del peso equivalente a una tela de 209 grs. de la misma superficie. ( 1.43 MT.2 de tela de 209 grs. pesa  300 grs., el 70 % es igual a 210 grs., esta es la cantidad de resina que necesitamos mas las esferas)

Resumiendo:

Para cubrir 2 MT.2 de espuma con una tela de vidrio de 209 grs./MT.2, necesitamos:

• 418 grs. de resina para laminar

• 293 grs. de resina para preparar masilla (70%)

Como no podemos preparar esa cantidad de resina para laminar, porque es muy probable que se nos gelifique antes de terminar el trabajo, lo haremos con menos cantidad; prepararemos entonces:

• 210 grs. de resina, mas las esferas necesarias para obtener una masilla suave, que nos permita distribuirla uniformemente sobre la espuma con una espátula, previamente hemos marcado la espuma hasta donde cubriremos con 1.43 MT.2 de tela.

• Enseguida de esto, preparamos 300 grs. mas de resina y procedemos a colocar la tela sobre la zona de la espuma a la que le hemos aplicado masilla, con la espátula peinamos la tela para adherirla a la masilla y a su vez estirarla sobre la superficie, acto siguiente, comenzamos a impregnar la tela con la resina mediante un rodillo apto para epoxy (los demás de desasen al contacto con este material), esta técnica permita esparcir la resina de una manera uniforme y sin chorrear material al piso cuando trabajemos en superficies verticales, esto se va alternando con la espátula, que debe ser de plástico, que al ser algo rígida nos permite sacar todas las burbujas que se formen entre la tela y la espuma.

• Cuando hemos terminado repetimos la operación preparando el resto de resina para masillar que debe ser de 83 grs. mas las esferas, masillamos el resto de la espuma, preparamos la resina para laminar, (118 grs.) y terminamos el trabajo.

• Si se necesita colocar mas telas sobre la primera, se repite los pasos anteriores pero ya no tendremos que masillar, solo impregnar mas telas.

Nota: Estos valores surgen de pruebas que he realizado en el transcurso de la construcción del Kr2 EGB, por lo cual puede diferir de sus propias experiencias, mi consejo es que efectúen todas las pruebas que crean necesarias antes de comenzar a trabajar sobre las piezas definitivas, ya que un error en estas puede significar que deban desecharla con el consecuente gasto de dinero y tiempo de trabajo.

Como construir un borde de fuga:

La técnica es simple y nos permite construir un borde de fuga de buena resistencia y excelente terminación.

Algo que debemos tener en cuenta cuando proyectamos construir un borde de fuga en materiales compuestos, es el espesor del mismo, este debería ser de por lo menos 3 Mm., la razón de esto es que uno mas fino tendría muy poca resistencia y es mas difícil de construir. Si prestamos atención a los aviones construidos en estos materiales veremos que todos son de esta medida o algo mas gruesos.

Otra cosa a tener en cuenta a la hora de construir los alerones, es que resulta muy conveniente hacerlo junto con el ala y luego separarlo de esta para su terminación, de esta manera se logra una alineación perfecta a lo largo de todo el perfil, desde el borde de ataque hasta el borde de fuga como si fuera una sola pieza, "El proceso es valido para todas las superficies móviles",  el ejemplo que voy a explicares es la construcción de un alerón, que se adapta también para cualquier otro borde de estas características.

El Proceso

Comenzamos colocando la espuma de poliuretano en toda el ala, "a", hasta el lugar previsto para colocar el primer larguero, "en este caso se trata de un alerón tipo cessna, que esta soportado por bisagras tipo piano en su parte superior", este quedara fijo en el ala, este tendrá ya colocadas las bisagras, el paso siguiente es pegar la espuma, "b", al larguero del alerón, que también tendrá colocadas sus bisagras, "en mi caso fue un bloque de espuma macizo"; este debe ser un poco mas largo que el alerón ya que utilizaremos una parte del mismo como refuerzo, para poder construir el borde de fuga sin que se nos rompa en el intento. Cuando lo tenemos listo armamos las bisagras y montamos el alerón, fijándolo en su posición neutra con unos pequeños triángulos de espuma, "c", que pegaremos a los dos largueros.

Cuando tenemos todo el conjunto armado, comenzamos a lijar, primero el extradós finalizando en el borde de fuga como se ve en el dibujo, luego lo  laminamos con una tela de vidrio que sobreoase la línea del borde de fuga hacia el taco de refuerzo, siempre con sumo cuidado ya que por el espesor que tiene es la parte mas frágil del ala.

Cuando la  tela que laminamos en el extradós haya curado, podemos lijar el intrados hasta el borde de fuga, ya que este se torno rígido gracias al primer laminado y el taco de espuma que dejamos para tal fin

Para laminarlo procedemos de la misma manera

Así es como debe quedar el ala cuando este laminada de los dos lados

El paso siguiente es separar el taco que usamos como refuerzo, cortando el perfil  a lo largo del borde de fuga. Para separar el alerón del ala cortamos el laminado que quedo sobre las bisagras y debajo de estas,  retiramos los triángulos de espuma que pegamos anteriormente, y ya tenemos un alerón muy bien formado y con una rigidez bastante aceptable

Una vez que tenemos el alerón fuera del ala calamos la espuma de todo el borde de fuga unos 2 a 3 Mm. para luego llenar este hueco con masilla que prepararemos con  resina y micro esferas o lo que es mejor aún, resina y Flox (pequeñas hebras de algodón), con esto lograremos una rigidez extra.

Cuando la masilla endureció procedemos a lijar todo el borde dándole una terminación  redondeada, hacemos algo similar en los otros ángulos del alerón y lijamos también toda la superficie del mismo para que se adhiera el segundo laminado.

Aquí comenzamos con la colocación de la segunda y ultima capa de tela, lo haremos en dos etapas, en la primera debemos laminar el intrados, finalizando justo en el borde de fuga. Dejamos curar.

Y ahora si la correspondiente al extradós, pisando la tela anterior en la parte del larguero y dándole vuelta al borde de fuga aproximadamente unos 4 Cm., Aquí nos encontraremos con un problema, la tela que dobla por el "B.F" tendera a deslaminarse.

Y aquí la solución, tendremos que conseguir un nailon o polipropileno de muy poco espesor, "yo utilice bolsas de residuos, que están fabricadas con uno muy fino y resultaron ideales", cortamos tiras de un ancho que nos permita envolver el borde de fuga cómodamente y  tapar el final del laminado que nos quedo en el intrados. Teniendo todas las tiras cortadas, procedemos a pegarlas primero en el extradós y con la ayuda de una espátula la adherimos al laminado dando la vuelta hacia el intrados. Cuando este adherida por completo utilizamos la misma espátula para estirar el nailon desde el borde de fuga hacia el centro del ala, por el extradós y el intrados, veremos que a medida que pasamos la espátula el nailon se adhiere a la tela, formando una especie de vacío que no le permite despegarse, con lo cual, una vez que el laminado haya curado obtenemos un borde de fuga de una terminación y rigidez perfecta.