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Panel emparedado

Estructura de panel de material compuesto de aluminio.

Un panel sándwich es cualquier estructura formada por tres capas: un núcleo de baja densidad ( PIR , lana mineral , XPS ) y una fina capa superficial unida a cada lado. Los paneles sándwich se utilizan en aplicaciones donde se requiere una combinación de alta rigidez estructural y bajo peso.

La funcionalidad estructural de un panel sándwich es similar a la viga en I clásica , donde dos láminas frontales resisten principalmente las cargas de flexión en el plano y laterales (similar a las alas de una viga en I), mientras que el material del núcleo resiste principalmente las cargas de corte. (similar a la red de una viga I). [1] La idea es utilizar una capa ligera/suave pero gruesa para el núcleo y capas fuertes pero delgadas para las láminas frontales. Esto da como resultado un aumento del espesor total del panel, lo que a menudo mejora los atributos estructurales, como la rigidez a la flexión, y mantiene o incluso reduce el peso. [2]

Los paneles sándwich son un ejemplo de material compuesto con estructura sándwich : la resistencia y la ligereza de esta tecnología la hacen popular y extendida. Su versatilidad significa que los paneles tienen muchas aplicaciones y vienen en muchas formas: los materiales del núcleo y la piel pueden variar ampliamente y el núcleo puede ser un panal o un relleno sólido. Los paneles cerrados se denominan casetes .

Aplicaciones

La nave espacial Earth de Epcot es un ejemplo del uso de ACP en arquitectura. Es una esfera geodésica compuesta por 11.324 mosaicos ACP.

Una aplicación obvia es la de los aviones, donde el rendimiento mecánico y el ahorro de peso son esenciales. También existen aplicaciones de transporte y automoción. [3]

En edificación y construcción, estos productos prefabricados están diseñados para su uso como envolventes de edificios. Aparecen en edificios industriales y de oficinas, en salas blancas y frías y también en viviendas particulares, ya sean de reforma o de obra nueva. Combinan un producto de alta calidad con una gran flexibilidad en cuanto al diseño. Generalmente tienen una buena eficiencia energética y sostenibilidad. [4]

En embalaje, las aplicaciones incluyen tableros de polipropileno acanalados y tableros de polipropileno alveolar. [5]

Tipos

Paneles de biopolímero impresos en 3D

Debido a la capacidad de las impresoras 3D para fabricar paneles sándwich complejos, recientemente ha habido un florecimiento de investigaciones en esta área que abarcan la absorción de energía, [6] la fibra natural, [7] con fibras sintéticas continuas, [8] y la vibración. [9] La promesa de esta tecnología es lograr nuevas complejidades geométricas en paneles sándwich que no son posibles con otros procesos de fabricación.

SORBO

Los paneles con aislamiento estructural o paneles aislantes estructurales (comúnmente conocidos como SIP ) son paneles que se utilizan como material de construcción .

ACP

Panel de obra de material compuesto de aluminio (Dibond)
Vista detallada del panel del sitio de construcción

Los paneles compuestos de aluminio ( ACP ), fabricados de material compuesto de aluminio ( ACM ), son paneles planos que constan de dos finas láminas de aluminio recubiertas en bobina unidas a un núcleo que no es de aluminio. Los ACP se utilizan con frecuencia para revestimientos exteriores o fachadas de edificios, aislamiento y señalización . [10]

El ACP se utiliza principalmente para tabiques o revestimientos arquitectónicos externos e internos, falsos techos, señalización, revestimientos de máquinas, construcción de contenedores, etc. Las aplicaciones del ACP no se limitan al revestimiento externo de edificios, sino que también se pueden utilizar en cualquier forma de revestimiento, como tabiques. , falsos techos, etc. El ACP también se utiliza ampliamente en la industria de la señalización como alternativa a sustratos más pesados ​​y caros.

El ACP se ha utilizado como material liviano pero muy resistente en la construcción, particularmente para estructuras transitorias como stands de ferias comerciales y elementos temporales similares. Recientemente también se ha adoptado como material de soporte para el montaje de fotografías artísticas, a menudo con un acabado acrílico mediante procesos como Diasec u otras técnicas de montaje frontal. El material ACP se ha utilizado en estructuras famosas como la nave espacial Tierra , el jardín botánico VanDusen y la sucursal de Leipzig de la biblioteca nacional alemana . [11]

Estas estructuras hicieron un uso óptimo del ACP a través de su costo, durabilidad y eficiencia. Su flexibilidad, bajo peso y fácil conformado y procesamiento permiten un diseño innovador con mayor rigidez y durabilidad. Cuando el material del núcleo sea inflamable, se debe considerar su uso. El núcleo ACP estándar es polietileno (PE) o poliuretano (PU). Estos materiales no tienen buenas propiedades de resistencia al fuego (FR) a menos que se traten de manera especial y, por lo tanto, generalmente no son adecuados como material de construcción para viviendas; varias jurisdicciones han prohibido su uso por completo. [12] Arconic, propietario de la marca Reynobond, advierte al posible comprador. En cuanto al núcleo, dice que la distancia del panel al suelo determina "qué materiales son más seguros de usar". En un folleto tiene un gráfico de un edificio en llamas, con la leyenda "[t]an pronto como el edificio esté más alto que las escaleras de los bomberos, hay que construirlo con un material incombustible". Muestra que el producto de polietileno Reynobond tiene una longitud de hasta aproximadamente 10 metros; el producto ignífugo (c. 70 % de núcleo mineral) desde allí hasta c. 30 metros, la altura de la escalera; y el producto europeo con clasificación A2 (c. 90% de núcleo mineral) para cualquier valor superior. En este folleto, Seguridad contra incendios en edificios de gran altura: nuestras soluciones contra incendios , solo se dan especificaciones de producto para los dos últimos productos. [13]

Los materiales de revestimiento, en este caso con un núcleo de polietileno (PE) altamente combustible, fueron implicados como la causa principal de la rápida propagación de las llamas en el incendio de la Torre Grenfell de Londres en 2017. [14] También ha estado involucrado en incendios de edificios de gran altura en Melbourne , Australia; Francia; Los Emiratos Arabes Unidos; Corea del Sur; y Estados Unidos. [15] Los núcleos resistentes al fuego (normalmente designados como "FR" por los fabricantes) son una alternativa más segura ya que tienen un contenido máximo de polietileno del 30 % y se autoextinguirán en ausencia de calor/ventilación. [16] Como ocurre con cualquier producto de construcción, la idoneidad para su uso depende de muchos otros productos y métodos. En el caso de la ACP, los códigos de construcción en EE. UU. tienen muchos requisitos relacionados con el montaje de la pared según los materiales utilizados y el tipo de construcción. Cuando se siguen estos códigos de construcción, los productos principales FR son seguros. Tenga en cuenta que el término ACP no se aplica a los paneles sándwich con núcleos de lana mineral, que entran en la categoría de paneles metálicos aislados (IMP).

Las láminas de aluminio se pueden recubrir con fluoruro de polivinilideno (PVDF), resinas de fluoropolímero (FEVE) o pintura de poliéster. El aluminio se puede pintar en cualquier tipo de color y los ACP se producen en una amplia gama de colores metálicos y no metálicos, así como patrones que imitan otros materiales, como la madera o el mármol . El núcleo suele ser polietileno de baja densidad (PE), o una mezcla de polietileno de baja densidad y material mineral para exhibir propiedades retardantes de fuego. [10]

3A Composites (anteriormente Alcan Composites & Alusuisse) inventó los compuestos de aluminio en 1964, como invención conjunta con BASF, y la producción comercial de Alucobond comenzó en 1969. El producto fue patentado en 1971, patente que expiró en 1991. Después de la expiración de la patente varias empresas iniciaron la producción comercial como Reynobond (1991), Alpolic (Mitsubishi Chemicals, 1995), etalbond (1995). Hoy en día se estima [ ¿por quién? ] que más de 200 empresas en todo el mundo producen ACP.

Historia

Las técnicas de construcción con paneles sándwich han experimentado un desarrollo considerable en los últimos 40 años. Anteriormente, los paneles sándwich se consideraban productos aptos únicamente para construcciones funcionales y naves industriales. Sin embargo, sus buenas características de aislamiento, su versatilidad, calidad y atractivo aspecto visual han dado como resultado un uso creciente y generalizado de los paneles en una gran variedad de edificios.

Código de Prácticas

Características

Las cualidades que han producido el rápido crecimiento en el uso de paneles sándwich, particularmente en la construcción, incluyen:

Resistencia termica

Aislamiento acústico

Propiedades mecánicas

Comportamiento del fuego

El catastrófico incendio de la Torre Grenfell , en el que murieron 72 personas, se atribuyó en parte a la inflamabilidad del revestimiento de paneles sándwich utilizados en el edificio.

Impermeabilidad

Ver también

Referencias

  1. ^ Thomsen, tiempo atrás; Bozhevolnaya, E.; Lyckegaard, A. (2005). Estructuras sándwich 7: avanzando con estructuras y materiales sándwich. Saltador. ISBN 978-1-4020-3444-2.
  2. ^ Aly, Mohamed F.; Hamza, Karim T.; Farag, Mahmoud M. (abril de 2014). "Un procedimiento de selección de materiales para vigas sándwich mediante optimización paramétrica con aplicaciones en la industria automotriz". Materiales y diseño . 56 : 219–226. doi :10.1016/j.matdes.2013.10.075.
  3. ^ "Gorcell de Renolit". Renolit.com . Consultado el 3 de octubre de 2014 .
  4. ^ "Panel de nido de abeja Stinger". coroplast.com. Archivado desde el original el 27 de octubre de 2012 . Consultado el 3 de octubre de 2014 .
  5. ^ "Paneles sándwich de embalaje". Karton.it . Consultado el 3 de octubre de 2014 .
  6. ^ Yazdani Sarvestani, H.; Akbarzadeh, AH; Niknam, H.; Hermenean, K. (septiembre de 2018). "Paneles sándwich poliméricos arquitectónicos impresos en 3D: absorción de energía y rendimiento estructural". Estructuras compuestas . 200 : 886–909. doi :10.1016/j.compstruct.2018.04.002. S2CID  139864616.
  7. ^ Azzouz, Lyes; Chen, Yong; Zarrelli, Mauro; Pearce, Josué M.; Mitchell, Leslie; Ren, Guogang; Grasso, Marzio (abril de 2019). "Propiedades mecánicas de estructuras no estocásticas de biopolímeros reticulares impresos en 3D para paneles sándwich con revestimientos compuestos de fibras naturales" (PDF) . Estructuras compuestas . 213 : 220–230. doi :10.1016/j.compstruct.2019.01.103. hdl : 2299/21029 . S2CID  139339364.
  8. ^ Sugiyama, Kentaro; Matsuzaki, Ryosuke; Ueda, Masahito; Todoroki, Akira; Hirano, Yoshiyasu (octubre de 2018). "Impresión 3D de estructuras sándwich compuestas mediante fibra de carbono continua y tensión de fibra". Compuestos Parte A: Ciencias aplicadas y fabricación . 113 : 114-121. doi :10.1016/j.compositesa.2018.07.029. S2CID  140038331.
  9. ^ Zhang, Xiaoyu; Zhou, Hao; Shi, Wenhua; Zeng, echando humo; Zeng, Huizhong; Chen, Geng (octubre de 2018). "Pruebas de vibración de una estructura satelital impresa en 3D hecha de paneles sándwich de celosía". Revista AIAA . 56 (10): 4213–4217. Código Bib : 2018AIAAJ..56.4213Z. doi :10.2514/1.J057241. S2CID  125328879.
  10. ^ ab "Productos: Paneles compuestos de aluminio". Diseños arquitectónicos en metal. Archivado desde el original el 24 de julio de 2014.
  11. ^ "ALUCOBOND® A2". Alucobond . Consultado el 31 de enero de 2013 .
  12. ^ Walker, Alissa (6 de enero de 2016). "¿Cuándo solucionará Dubai el problema de los rascacielos en llamas?". Gizmodo . Medios Gawker . Consultado el 6 de enero de 2016 .
  13. ^ "Seguridad contra incendios en edificios de gran altura: nuestras soluciones contra incendios" (PDF) . Productos Arquitectónicos Arconic SAS . Diciembre de 2016. Archivado desde el original (PDF) el 6 de abril de 2019 . Consultado el 23 de junio de 2017 .
  14. ^ "Investigación de la Torre Grenfell: las conclusiones del presidente hasta ahora". El guardián . 30 de octubre de 2019 . Consultado el 8 de septiembre de 2021 .
  15. ^ Wahlquist, Calla (15 de junio de 2017). "El revestimiento del incendio de un rascacielos en Londres también se atribuye al incendio de Melbourne en 2014". El guardián . Consultado el 15 de junio de 2017 .
  16. ^ "Revestimiento compuesto de aluminio e incendios: la seguridad requiere un esfuerzo de equipo". Enero de 2019.
  17. ^ Rajaneesh, A.; Sridhar, I.; Akisanya, AR (enero de 2016). "Fallo por indentación de placas sándwich compuestas circulares". Materiales y diseño . 89 : 439–447. doi :10.1016/j.matdes.2015.09.070. hdl : 2164/7951 .
  18. ^ Rajaneesh, A.; Sridhar, I.; Rajendran, S. (marzo de 2014). "Rendimiento relativo de placas sándwich de metal y espuma polimérica bajo impacto de baja velocidad". Revista Internacional de Ingeniería de Impacto . 65 : 126-136. doi :10.1016/j.ijimpeng.2013.11.012. hdl : 10356/103635 .
  19. ^ Rajaneesh, A.; Satrio, W.; Chai, GB; Sridhar, I. (abril de 2016). "Predicción de la vida útil a largo plazo de los laminados de CFRP tejidos bajo fatiga por flexión de tres puntos". Compuestos Parte B: Ingeniería . 91 : 539–547. doi :10.1016/j.compositesb.2016.01.028.
  20. ^ Rajaneesh, A.; Sridhar, I.; Rajendran, S. (junio de 2014). "Mapas de modo de falla para placas sándwich de compuestos circulares bajo flexión". Revista Internacional de Ciencias Mecánicas . 83 : 184-195. doi :10.1016/j.ijmecsci.2014.03.029.
  21. ^ Asociación de Aseguradores Británicos (mayo de 2003). "Sesión informativa técnica: comportamiento frente al fuego de sistemas de paneles sándwich" (PDF) .
  22. ^ Cabina, Robert; Muestra, Ian; Pegg, David; Watt, Holly (15 de junio de 2017). "Los expertos advirtieron al gobierno contra el material de revestimiento utilizado en Grenfell". El guardián .
  23. ^ Gordon ME Cooke (noviembre de 2000). "Paneles sándwich para revestimiento exterior: cuestiones de seguridad contra incendios e implicaciones para el proceso de evaluación de riesgos" (PDF) .
  24. ^ Probyn Miers (invierno de 2016). "Riesgos de incendio de paneles de revestimiento externos: una perspectiva desde el Reino Unido". Perspectiva . ( 3.3.2 Cavidades ).

enlaces externos