Para que los drones tengan una gran capacidad de carga y una larga vida útil, sus carcasas deben ser muy rígidas y ligeras. Aunque los plásticos técnicos se han utilizado habitualmente para las carcasas de los drones, poco a poco se están sustituyendo por compuestos de fibra de carbono.

Los drones, como productos de alta tecnología, se utilizan para la fotografía aérea, la transmisión de imágenes, el levantamiento geográfico, la fumigación agrícola y la cartografía, con aplicaciones en diversos campos. Al igual que los aviones, los drones dependen de materiales ligeros y muy resistentes para funcionar con eficacia. Las propiedades superiores de la fibra de carbono, un material emergente, la hacen ideal para la fabricación de drones.

Por qué elegir Fibra de carbono para drones?

Los materiales utilizados en la fabricación de drones son diversos. Los primeros utilizaban principalmente aleaciones de aluminio, aunque algunos incorporaban aleaciones de titanio o acero. Aunque los metales ofrecen una gran resistencia, su elevado peso se traduce en una baja resistencia específica y rigidez, lo que reduce la capacidad de carga útil del dron. Además, los metales reflejan fácilmente las señales de radar, creando ondas secundarias, lo que resulta desventajoso para las aplicaciones militares. La fibra de carbono resuelve estas deficiencias con una alta resistencia específica y un excelente blindaje electromagnético.

La fibra de carbono es ligera pero resistente, con excelentes propiedades físicas y químicas. Los drones modernos, incluidos los de fotografía aérea, los fumigadores agrícolas y los aeromodelos de juguete, utilizan cada vez más este avanzado material, ganando una gran popularidad.

Comparación de resultados

En comparación con los metales, las aleaciones de aluminio son relativamente ligeras, con densidades que oscilan entre 2,2 y 2,8 g/cm³ en función de los elementos de aleación, y una resistencia a la tracción en torno a los 300 MPa. Sin embargo, su módulo elástico y su rigidez son bajos. Mientras que el aluminio es propenso a la corrosión, las aleaciones de aluminio forman una capa de óxido en el aire, lo que impide la corrosión posterior.

Los compuestos de fibra de carbono, con una densidad de sólo 1,6 g/cm³, superan al acero en resistencia y ofrecen una resistencia sísmica superior, durabilidad a altas y bajas temperaturas y baja dilatación térmica. En comparación con las aleaciones de aluminio, la fibra de carbono es significativamente más ventajosa.

Ventajas de fabricación

Los tubos de fibra de carbono pueden formarse mediante diversos procesos, como el bobinado de filamentos, el moldeo por compresión, la pultrusión y el moldeo en autoclave. A diferencia de las aleaciones de aluminio, la fibra de carbono permite el moldeo integral, lo que reduce la necesidad de componentes adicionales, simplifica las estructuras y disminuye aún más el peso.

Aunque la fibra de carbono es más cara que las aleaciones de aluminio, su coste es cada vez más asequible gracias a los avances económicos. El uso de fibra de carbono ligera reduce el consumo de energía de los drones, lo que contribuye a la protección del medio ambiente y ofrece importantes ventajas económicas a largo plazo.

Durabilidad y seguridad

El límite de fatiga de la mayoría de los metales es de 30%-50% de su resistencia a la tracción, mientras que los compuestos de fibra de carbono alcanzan los 70%-80%, lo que reduce el riesgo de fallos repentinos durante el uso. Esto aumenta la seguridad y prolonga la vida útil, por lo que la fibra de carbono es el material preferido para los drones modernos.

Conclusión

Gracias a su ligereza, alta rigidez específica y resistencia, los compuestos de fibra de carbono permiten la fabricación integral de diversas formas estructurales. Se han convertido en el material óptimo e insustituible para las carcasas de los drones en las aplicaciones actuales.

A medida para compuestos de fibra de carbono en carcasas de drones

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