Tema 7 - Utillaje

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Materiales Compuestos
TEMA 7
Utillaje y operaciones 
auxiliares
INDICE
7.1. Utillaje. Introducción
7.2. Tipos de utillaje
7.3. Utillaje de curado
7.4. Útiles de curado: Diseño
7.5. Otros tipos de útiles
7.6. Montaje. Limitaciones a la integración
7.7. Mecanizado de materiales compuestos
DIAPOSITIVA 1
• Utillaje son todos los elementos que ayudan a la realización de
cada una de las etapas de la fabricación de una pieza de material
compuesto. El material fungible (por ejemplo, la bolsa de vacío) no
se considera utillaje, limitando esta denominación a los elementos
no desechables.
• El proceso de fabricación de una pieza de material compuesto
define de forma indefectible el utillaje necesario. La influencia del
utillaje en los costes no recurrentes de fabricación condiciona
fuertemente su elección. Su influencia va más allá del coste; la
disponibilidad del material y su plazo de entrega (e.g. aleaciones
invar) puede decidir entre la elección de un tipo de proceso u otro.
• La importancia de un buen diseño en el éxito del proceso de
fabricación, especialmente, en la etapa de curado, es tal que se
puede decir que “no es posible obtener una buena pieza con un
mal utillaje”.
• Sin embargo, y por las especiales características de los procesos de
fabricación de material compuesto, especialmente los asociados a
materiales preimpregnados, la regla de oro en el diseño de procesos
de materiales compuestos es que “el mejor utillaje es el que no se
usa”.
7.1 Utillaje. Introducción
Tipos de utillaje por función:
El utillaje es necesario en todas y cada una de las fases del proceso de fabricación 
de piezas de material compuesto:
A. Antes del curado
• Mesas de corte de laminados (corte manual y automático)
• Plantillas de corte de laminados (semirígidas, rígidas, laser, programas de corte)
• Mesas o útiles de encintado de laminados (encintado manual y automático). Los programas 
de encintado de las máquinas de CN también se consideran utillaje.
• Utillaje de manipulación de preimpregnados
• Utillaje de conformado (moldes de conformado en membrana, moldes y pisas de prensas 
de conformado)
• Utillaje de posicionamiento de elementales (subcomponentes)
• Volteadores de elementales
• Utillaje para colocación de materiales auxiliares para la bolsa de vacío (rolleros)
• Útiles de acceso: plataformas estables: fijas (gradas) y elevadoras o móviles
• Útiles de curado: cunas, regletas auxiliares, pisas, angulares para el curado de 
rigidizadores y larguerillos
7.2 Tipos de utillaje
Tipos de utillaje por función:
B. Después del curado
• Útiles de recanteado y taladrado: cunas, marcos y plantillas. Los programas de recanteado
se consideran utillaje.
• Útiles soporte para NDI
• Útiles soporte para operaciones finales y montaje: desbarbado, reparaciones, taladrado, 
remachado, etc.
• Útiles de acceso: plataformas estables: fijas (gradas) y elevadoras o móviles
• Útiles y plantillas de taladrado
• Calibres de medición. Los programas de medición se consideran útiles
• Útiles de manipulación: garras, vigas de manipulación en horizontal y vertical, volteadores
• Útiles de transporte: por carretera, barco, ferrocarril, avión,…
7.2 Tipos de utillaje
Condicionantes impuestos por la 
pieza:
• Geometría, tolerancias
• Compatibilidad fisico-química con el 
material compuesto
• Estabilidad dimensional a T y P de trabajo
• Expansión térmica adecuada
• Conductividad térmica adecuada
• Capacidad calorífica adecuada
7.2 Tipos de utillaje
Condicionantes para el diseño y la elección del material del útil
La función del útil determinará el diseño y el material del útil. Algunos de los posibles 
condicionantes/requerimientos a que estará sometido un útil son:
Condicionantes impuesto por el proceso:
• Diseño adaptado a las condiciones de trabajo: 
T, P, humedad, ambientes corrosivos…
• Resistencia
• Rigidez
• Resistencia a impactos
• Durabilidad, relacionada con el tamaño de la 
serie a fabricar
Condicionantes industriales:
• Ligereza, facilidad de manipulación y 
transporte
• Facilidad de almacenaje
• Accesibilidad
• Ergonomía
• Facilidad de limpieza
• Coste
• Facilidad de suministro (plazo de entrega)
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Consideraciones iniciales
– El útil de curado servirá de molde durante el proceso de 
consolidación y definirá en gran medida la geometría final de la 
pieza (excepto los contornos y taladros, que se definirán a 
posteriori)
– En un porcentaje alto de los procesos de producción será 
también el útil de apilado, sobre el que se laminarán las capas 
antes de su consolidación (en algunos casos la pieza se 
laminará en un útil diferente, transfiriéndose en un proceso 
posterior al molde de curado)
– De la correcta elección de material, su diseño, la configuración 
del utillaje auxiliar y, en general, de la adecuación de todo ello al 
método de fabricación elegido, dependerá la calidad de la pieza 
resultante, y por tanto el éxito del proceso de fabricación.
DIAPOSITIVA 6
Requerimientos básicos para los útiles de curado
• Estabilidad dimensional: La geometría de la pieza final se corresponderán 
con las del útil a la temperatura de transición vitrea
• Mínima diferencia de dilatación entre el útil y la pieza: De lo contrario se 
inducirían esfuerzos residuales y distorsiones geométricas
• Permitir la libre dilatación térmica de los elementos a consolidar: de no 
ser así, además de los efectos anteriores, se dificultará el encolado de 
componentes
• Ligeros: Han de ser transportados durante todo el proceso de fabricación
• Reparto uniforme de presiones
• Acabado superficial del útil en aquellas zonas de contacto directo con 
el material compuesto: importante en el caso de superficies aerodinámicas
• Prolongado tiempo de servicio con mínimo mantenimiento
• Excelentes condiciones de estanqueidad 
• Facilitar las tareas de laminado y desmoldeo
• Absorber la reducción de espesor: En el caso de moldes cerrados
7.3 Útiles de curado: Generalidades
DIAPOSITIVA 8
UTIL MACHO
UTIL HEMBRA
UTIL MACHO-HEMBRA
- El mas comúnmente utilizado.
- Bajo coste en la operación de montaje de capas
- Control superficial en una sola cara
- Perdida de espesor en radios pequeños
- Mayor coste en la operación de montaje de capas
- Control superficial en una sola cara
- Problemas de puenteo y descuelgue de resina en 
radios pequeños
- Coste de proceso dependiendo de si se moldea sobre 
útil macho o hembra
- Buena terminación superficial por ambas caras
- Mejor control de espesores
- Útil caro 
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Importancia de las propiedades a considerar en el utillaje
Precisión dimensional 5
Estabilidad dimensional 5
Durabilidad 5
Propiedades térmicas 4
Terminación superficial 3
Fácil de reproducir 3
Uniformidad de temperatura 3
Costo del material 3
Facilidad de fabricación 3
Fácil de reparar 3
Peso del útil 3
Fácil de inspeccionar 2
Resistencia al manejo(logística) 2
Fácil de implementar termopares 1
Compatible con los agentes de desmoldeo. 1
7.3 Útiles de curado: Generalidades
• El material del utillaje va a condicionar el resultado de la 
pieza a fabricar, en tanto la acompaña durante el curado de 
la matriz
• Los materiales más comunes en el utillaje de materiales 
compuestos curados a alta temperatura (superior a 120ºC)
– Invar
– Acero 
– Aluminio
– Níquel (electroconformado)
– Material compuesto (CFRP y GFRP)
7.3 Útiles de curado: Generalidades
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Resumen de propiedades térmicas
Material Densidad
[Lb/In3]
Capacidad 
calorífica 
específica 
[J/ K∙gr]
Conductividad 
Térmica 
[W/K∙m]
Expansión 
térmica 
lineal 
[µε/K]
Temperatura 
límite (como 
utillaje) [ºC]
Vida 
útil 
[nº de 
ciclos]
Invar 0.289 0.410 66 1-2 200 >1000
Aluminio 0.1 0.913 201 23 200 >1000
Acero 0.289 0.420 63 12 200 >1000
Electroconfo
rmado de 
Niquel
0.321 0.460 69 13.2 200 >1000
CFRP 0.056 0.2-0.8 15 2-19.8 180 >200Silicona 0.05 0.7-1.15 0.3-10.38 135 240 15
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Acero Aluminio CFC Invar Niquel
Resumen de propiedades térmicas
Coeficiente de expansión térmico
0
0,000005
0,00001
0,000015
0,00002
0,000025
Útiles de Invar
• Ventajas
– Muy alta estabilidad dimensional
– Bajo coeficiente térmico de expansión
– Alta conductividad térmica
– Alta durabilidad
• Desventajas
– Muy alto coste del material
– Muy alto coste de fabricación
– Escasa disponibilidad
– Peso
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Comportamiento térmico de los útiles de invar
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles de Acero
• Ventajas
– Buena estabilidad dimensional
– Alta conductividad térmica
– Soldable
– Permite altas velocidades de calentamiento
– Bajo coste del material
• Desventajas
– No muy buena estabilidad dimensional alta 
temperatura
– Incompatible CTE
– Alta densidad
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles de Aluminio
• Ventajas
– Fácil de mecanizar
– Alta conductividad térmica
– Baja densidad
– Soldable
– Permite muy altas velocidades de calentamiento
– Bajo coste del material
• Desventajas
– Pierde rigidez por encima de los 180ºC
– Incompatible CTE
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Níquel electroconformado
• Electrodeposición es la producción 
o reproducción de piezas por 
electrodeposición sobre un 
modelo
• Para el electroconformado se 
sumerge en el baño electrolítico 
un ánodo de níquel y un cátodo 
formado por un modelo negativo 
de la pieza previamente 
impermeabilizado y cubierto 
mediante pintura conductora de 
plata química.
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles de Niquel Electroconformado
• Ventajas
– Porosidad cero
– Buena conductividad térmica
– Estanqueidad perfecta
– Menos coste que el acero
– Resistencia a la corrosión
• Desventajas
– Mala estabilidad a altas temperaturas
– CTE del orden del acero
– Alto coste
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles de material compuesto
• Ventajas
– Buena estabilidad dimensional
– Buena velocidad de subida de temperatura
– Ligeros
– Buena resistencia química
– Posibilidad de seleccionar la orientación de las capas para 
evitar problemas de dilatación
• Desventajas
– Vida de utilización limitada a elevadas temperaturas
– Requiere estrictos procesos de control durante su fabricación
– Toxicidad
– Necesidad de un modelo para su fabricación
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles cerámicos
• Ventajas
– Bajo CTE
– Resistencia a altas temperaturas (1100ºC)
• Desventajas
– Alto coste
– Mecanizado difícil
– Baja conductividad térmica: Largos tiempos de 
calentamiento y enfriamiento
– Mala manipulación
– Fragilidad
– Difícil de reparar
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles Carbón/Carbon
• Ventajas
• Bajo Coeficiente de Expansión Térmica
• Conductividad térmica
• Resistencia mecánica
• Temperatura de utilización
• Desventajas
• Alto coste
• Mecanizado difícil
• Mala manipulación
• Fragilidad
DIAPOSITIVA 21
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Útiles elastoméricos
- Utilizados exclusivamente como utillaje auxiliar para geometrías 
complejas e interiores
- Baja durabilidad (inferior a 20 ciclos)
- Posibilidad de realizar útiles hinchables reforzados con carbono 
(black bag)
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Material Ventajas Inconvenientes
Invar
 Bajo CTE
 Alta conductividad térmica
 Durabilidad
 Altísimo coste
 Altos tiempos de retorno
 Aumento de los costes de fabricación
Acero
 Alta conductividad térmica
 Durabilidad
 Mayor CTE que el CFRP
 Alabeo de las piezas fabricadas
 Alto coste de fabricación
Aluminio
 Bajo coste del material y del mecanizado
 Muy alta conductividad térmica
 Menor densidad que el Acero o Invar
 CTE muy alto
 Resistencia limitada a altas 
temperaturas
CFRP
 Perfecta estabilidad dimensional 
(compatibilidad de CTE)
 Baja densidad
 Rápido calentamiento/enfriamiento
 Requiere un modelo previo
 Precio
 Durabilidad
 Resistencia limitada a altas 
temperaturas
Níquel 
electroconformado
 CTE del mismo orden que el acero
 Rápido calentamiento/enfriamiento
 Alta Dureza superficial 
 Alto coste
 Baja durabilidad (aunque con fácil y 
barata reparabilidad)
 Estructura soporte cara y pesada
Madera
 Coste  Bajo nivel de estanqueidad
 Baja durabilidad
Silicona
 Capacidad de moldeo de geometrías 
complicadas
 Coste
 Difícil control dimensional durante el 
curado
 Durabilidad
7.3 Útiles de curado: Generalidades
Resumen de criterios de elección del material:
• Invar: buena estabilidad a altas temperaturas, alto coste
• Acero: piezas de tamaño medio
• Aluminio: alto CTE, piezas pequeñas, bajo coste
• Material compuesto: buena estabilidad, pocos ciclos
• Níquel electroconformado: muy apropiado para geometrías 
complejas
• Resto: aplicaciones muy específicas (Ej: cerámicos para 
fabricación de materiales de alta temperatura)
7.3 Útiles de curado: Generalidades
• El utillaje no solo se encarga de servir de “molde” durante el 
proceso de fabricación, sino que además ha de facilitar el 
resto de las operaciones, previas y posteriores al curado, 
además de servir de referencia
• Características:
– Su principal función es la molde: proporcionar la forma final a la pieza 
curada. 
– Durante el proceso de curado ha de transferir el calor de acuerdo a los 
requisitos de la resina: Buena transferencia de calor
– Incorporan termopares para el control de la temperatura del útil
– Ha de asegurar la estanqueidad a lo largo de toda la superficie del útil: 
incorporan distribuidores de vacio
– No ha de interrumpir o perturbar el ciclo de aire del autoclave
– Ha de permitir la realización de referencias y taladros: Macizados
7.4 Útiles de curado: Diseño
Partes de un útil de moldear:
– Estructura soporte
– Superficie de trabajo
– Utillaje auxiliar: retenedores de contorno, pisas, mandriles…
– Sistemas de vacío, conexiones de termopares
– Elementos de transporte (cáncamos y puntos de izado, conos 
de alineación…)
7.4 Útiles de curado: Diseño
Estructuras soporte:
– Caja de huevos
– Cajón
– Tubular
7.4 Útiles de curado: Diseño
Superficie de trabajo: laminado manual
– Ergonomía: necesaria para el trabajo y considerada desde el diseño 
– Referencias: marcas visuales que sirven para conocer orientaciones 
y posiciones de los patrones
– Posibilidad de trabajar con plantillas laser: Mediante unas dianas 
sobre el marco del útil, es posible visualizar la posición y la 
identificación de cada patrón
7.4 Útiles de curado: Diseño
Superficie de trabajo: laminado automático (ATL y FP): 
– Puntos de referencia respecto al cabezal de la máquina
– Superficie adicional para las operaciones del cabezal (scrap, 
corte…)
– La superficie del útil ha de entrar dentro de los admisibles de la 
máquina (radios, pendientes, etc)
– En el caso de FP, el utillaje ha de ser diseñado en coordinación con 
la bancada, ya que se integra en ella y llega a tener un grado de 
libertad
7.4 Útiles de curado: Diseño
Utillaje auxiliar: pisas (caul plates)
– Se colocan dentro de la bolsa de vacío, en 
contacto con la pieza
– Se unen al utillaje de curado mediante fijas 
de teflón o fijas metálicas y taladros 
rasgados para facilitar el desahogo de la 
pieza durante el enfriamiento
– Su principal función es la transmitir presión 
de forma uniforme, especialmente en 
aquellos puntos en los que la efectividad de 
la bolsa sea menor que la requerida (e.g. 
radios hembra)
– Como función secundaria, permiten obtener 
mejores calidades superficiales, al copiar la 
pieza la superficie del pisa
– Riesgo: deben ser evitados porque un 
diseño inadecuado del pisa o la bolsa, o la 
incorrecta colocación de ésta dan lugar a un 
efecto contrario al buscado (superficies 
onduladas o espesores en pendiente por 
inclinación del pisa).
7.4 Útiles de curado: Diseño
Utillaje auxiliar: mandriles
Sirven para permitirel conformado de piezas huecas y geometrías 
complicadas. Existen infinidad de configuraciones, geometrías y materiales:
- Mandriles duros (hard mandrel)
- Mandriles eliminables (washuot mandrel)
- Mandriles inflables (inflatables mandrel)
- Mandriles (silicone rubber mandrel)
7.4 Útiles de curado: Diseño
Utillaje auxiliar: peines y posicionadores
– Sirven para situar subcomponentes como larguerillos y 
rigidizadores al componente principal. Siempre se unirán al 
utillaje de curado, ya que este se emplea como referencia
7.4 Útiles de curado: Diseño
Sistemas de vacío, conexión de termopares
– Incorporan sistemas de distribución de vacío y regletas de 
vacío
– Incorporan conexiones para los termopares para el control 
de la temperatura del útil
Air feed 
circuit
Air slot
Mould skin
Air Bleed holes 
7.4 Útiles de curado: Diseño
Elementos de transporte
Debido a su tamaño y peso, existen diferentes medios para mover las 
piezas, que van a condicionar las dimensiones y los medios de la 
factoría:
• Mediante puente grúa y cáncamos
• Mediante forklifts
• Mediante ruedas (con o sin tracción)
• Mediante bolsas de aire (hoovercrafts)
7.4 Útiles de curado: Diseño
Utillaje de curado: Ejemplos
7.4 Útiles de curado: Diseño
Distorsiones geométricas y factores de corrección
Debido a la anisotropía del material compuesto, y a las 
diferencias de dilatación entre el material del útil y el laminado, 
es común que aparezcan efectos de distorsión geométrica en 
las piezas, que la alejan de la geometría nominal que deben 
reproducir. Para lograr la geometría requerida, es posible en 
algunos casos aplicar factores de corrección en el utillaje para 
compensar estos efectos. Los factores de corrección a aplicar 
son función de:
• Tamaño y forma de la pieza
• Orientación de las capas
• Método de fabricación
• Material del útil
7.4 Útiles de curado: Diseño
Las distorsiones geométricas pueden originar tres tipos de 
Problemas:
• Alargamiento
• Recuperación elástica 
(spring-back)
• Abarquillamiento
7.4 Útiles de curado: Diseño
– El Abarquillamiento es un “encorvamiento” del conjunto, 
pero sin llegar a enrollarse. Depende de tres factores:
• Diseño del conjunto
• Proceso de fabricación
• Material del útil
DIAPOSITIVA 38
7.4 Útiles de curado: Diseño
• El factor de corrección debido a la expansión térmica 
multiplica a la dimensión nominal del la pieza a 
Temperatura ambiente
• En el caso de la recuperación elástica, los factores de 
corrección están basados en la experiencia.
7.4 Útiles de curado: Diseño
Material utillaje Cambio del radio [m/m]
Aluminio 0.508
Níquel 0.254
CFRP 0.127
• Recuperación elástica: depende del material del útil
Material de utillaje Cambio de ángulo 
Aluminio 2º0’
Acero 1º30’
CFRP 1º15’
7.4 Útiles de curado: Diseño
• El alabeo está relacionado con el material del utillaje. 
Escaso conocimiento de la naturaleza del fenómenos 
debido s los multiples factores implicados.
7.4 Útiles de curado: Diseño
Utillaje para conformado en caliente 
– Baja densidad
– Alta conductividad térmica
– Los materiales típicos son madera y poliuretanos 
7.5 Otros tipos de útiles
Volteadores
– Buenas tolerancias en la posición relativa entre los 
elementos que se van a voltear
7.5 Otros tipos de útiles
Utillaje de transporte o transferencia: 
– No dañar el útil durante los procesos de desmoldeo y 
transferencia entre etapas
– No producir defectos en la pieza si se encuentra sin 
curar
7.5 Otros tipos de útiles
Utillaje de mecanizado
– Servir de referencia
– Evitar delaminaciones
7.5 Otros tipos de útiles
Utillaje de NDT 
– Requieren el acceso por uno o dos partes
– Se han de soportar normalmente por marcos
– Han de ser resistentes a la corrosión
7.5 Otros tipos de útiles
Utillaje de manipulación y transporte
Las piezas curadas pueden tener tres tipos de interferencia 
con el útil:
– Apoyadas
– Pinzas
– Uniones remachadas a creces
7.5 Otros tipos de útiles
Ejemplos de manipulación y transporte
7.5 Otros tipos de útiles
Ejemplos de manipulación y transporte
7.5 Otros tipos de útiles
Utillaje de almacenamiento de una pieza 
7.5 Otros tipos de útiles
Utillaje de Montaje
• Tiene que permitir disponer de 
la mayor superficie libre 
posible libre para realizar las 
diferentes operaciones:
– Uniones: taladrado, 
remachado, uniones 
encoladas
– Integración de sistemas
– Aplicación de sellantes, 
resinas de contorno, etc
7.5 Otros tipos de útiles
• La consideración más importante en el montaje de
estructuras de material compuesto se debe a las propiedades
del material: es un material muy rígido y muy frágil, por lo que
las tolerancias en las uniones son de máxima importancia.
• Ya que el material compuesto está curado
– El material curado se puede manipular sin utillaje para
mantener la forma, pero debido a los tamaños y
geometrías es necesario utillaje que ayude a realizar ese
soporte, teniendo en cuente que durante la unión pueden
aparecer delaminaciones y grietas, no necesariamente
visibles, que habrá que inspeccionar.
– Para que la unión sea óptima, el componente ha de 
mantenerse sin contaminación (sellante)
7.6 Montaje. Limitaciones a la 
integración
• En el caso de que utilice 
utillaje metálico para integrar 
componentes sueltos, las 
tolerancias de montaje irán 
dadas al utillaje, nunca al 
componente.
7.6 Montaje. Limitaciones a la 
integración
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Procesos de acabado: taladrado y recanteado
– El mecanizado de los materiales compuestos impone 
requerimientos diferentes del mecanizado de metales:
• Mecanizado por abrasión (excepto aramidas). Alto desgaste.
• Temperaturas limitadas por la resina (termoestables < 70ºC.)
• Baja conductividad térmica de los materiales compuestos, disipación a 
través de la herramienta
• Las diferencias entre los CTE de matriz y 
resina favorecen la formación de esfuerzos 
residuales que afecta a la calidad dimensional 
• La absorción de fluidos refrigerantes puede 
afectar a las propiedades del material
Procesos de acabado: taladrado y recanteado
– Factores que influyen en la elección del proceso
• Tipo de fibra, tipo de refuerzo (cinta o tejido) y 
apilado 
• Tipo de resina
• Espesor del laminado (calentamiento)
• Geometría de la pieza a mecanizar
• Posibilidad de asistencia al mecanizado 
• Tolerancias
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Procesos de acabado: taladrado y recanteado
– Problemática de los procesos de acabado
• Delaminaciones: común a todos los materiales. Se evitan empleando 
herramienta de material apropiado, útiles apropiados y adecuada 
coordinación entre la velocidad de alimentación y de corte.
• Desprendimientos y desportillados: aparecen en materiales 
compuestos con refuerzos quebradizos (vidrio y carbono) al usar 
herramientas con bordes redondeados por desgaste
• Deshilachados: aparecen en laminados con refuerzos de aramida, por 
ataque incorrecto de la herrmienta (el corte debe generar solicitaciones 
a tracción; las solicitaciones a torsión generarán deshilachados)
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
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Procesos de acabado: taladrado y recanteado
– Operaciones de acabado más comunes en composites:
• Corte
• Recanteo
• Fresado
– Procedimientos de mecanizado más comunes en composites:
• Mecanizado con herramienta abrasiva
• Corte por chorro de agua (“Water Jet Machining”), con o sin abrasivo
• Corte por láser
• Corte por ultrasonidos
• Taladrado
• Avellanado 
• Escariado.
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Mecanizado con herramienta abrasiva
Herramientas metálicas (comoniquel) recubiertas de material abrasivo (diamante o 
carburo de silicio grano 60-80)
– Corte:
• Sierras de banda: cortes bastos previos a recanteado fino
• Sierras circulares:fijas, para cortes recto, o manuales
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Mecanizado con herramienta abrasiva
• Recanteado: manual con herramientas neumáticas o eléctricas, o por 
CN
– Velocidades de giro: 3600-5000 rpm
– Avances entre 2.5-30 m/s dependiendo del 
espesor, configuración y tipo de material
– Rugosidad resultante de 3000mm
• Taladrado: manual o por CN
– Velocidades de giro: 4000-5000 rpm
– Delaminaciones en la entrada y salida de la herramienta (peeling y push out).
– Para reducir defectología y conseguir tolerancias, se realizan taladros piloto (2,5) con 
una broca tipo “carbide twist drills” (4500 a 5000 rpm)
– Taladrado de pares carbono/metal complejo: reducción de velocidad de avance y rpm 
al alcanzar el metal (5 a 12 cm/min en composite/Al, y de 1,5 a 2,5 cm/min en 
composite/Ti). 
– Preferible la entrada de herramienta desde carbono para evitar delaminación, aunque 
hay dificultades para evacuar la viruta metálica (arranque de material e inclusiones de 
viruta)
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Corte por chorro de agua
Empleo de chorro de agua (generalmente con un abrasivo –arena, SIC, Al2O3
granate) a alta velocidad (900 m/s). Instalado en máquinas de CN.
• Tolerancia de posición de 0.1 mm (CN)
• Tolerancia de planitud pobre 0,4 mm (conicidad del chorro que aumenta con el 
espesor del material)
• Ancho del corte (0,5-2,5 mm)
• Admite espesores muy grandes
• No genera calor
• No deshilacha
• Puede delaminar por impacto en caso de interrupción 
de suministro de abrasivo
• Ambiente muy sucio (polvo de carbono y arena)
• Desgaste de boquilla (zafiro, rubí, CB, Tungsteno) 
y utillaje de soporte
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Corte por láser
El rayo láser (CO2) es enfocado mediante una lente óptica sobre el punto de la 
pieza a mecanizar. La luz es absorbida por la pieza y convertida en calor, que 
funde, vaporiza (termoplásticos), o produce una degradación química 
(termoestable) en el material. El material degradado es evacuado desde la zona 
cortada con ayuda de un gas.
– Parámetros de corte
• Características del haz
• Coeficiente de absorción de la longitud de onda recibida
• Conductividad térmica
• Temperatura de fusión o descomposición de la matriz
• Temperatura de vaporización
• Tiempo de interacción
• Capacidad calorífica
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos
Corte por ultrasonidos
Filo de corte activado por un sistema de vibración ultrasónica
– Características:
• Permite el corte de laminados de CFRP finos, laminados de aramida
de mayor espesor, preimpregnados de boro y honeycomb
• Se requieren filos recubiertos de carburo para incrementar la vida del 
filo (no necesario para honeycomb, fibra de vidrio/epoxy y aramidas)
• Necesario reducir la amplitud del corte en función de la fragilidad del 
material.
• Parámetros que afectan al proceso: material, espesor, amplitud de 
corte disponible, tipo de herramienta y material
7.6 Mecanizado de materiales 
compuestos