Construcción de sándwich
En la construcción tipo sándwich , los materiales con diferentes propiedades se combinan en capas para formar un componente o producto semiacabado . El nombre proviene del snack que también consta de varias capas llamado sandwich . La secuencia capa superior-núcleo-capa superior es típica.
Construcción y estática
Como método de construcción, la construcción en sándwich designa una forma de construcción liviana en la que los componentes consisten en capas de cubierta sólidas que absorben la fuerza y que se mantienen a distancia mediante un material de núcleo liviano y relativamente suave. Estas piezas son muy resistentes a la flexión y pandeo a la vez que son ligeras. Su cálculo se realiza en construcción según la teoría del sándwich lineal .
El núcleo puede consistir en material sólido (polietileno, madera de balsa ), espuma ( espuma rígida, espuma metálica ), aislamiento (espuma rígida, lana mineral) o malla alveolar (papel, cartón, metal, plástico). Transmite cualquier fuerza cortante y soporta las capas superficiales. A menudo se utilizan las propiedades de aislamiento térmico y acústico de los materiales de núcleo muy ligeros. Como capas superiores se utilizan láminas de metal , madera (contrachapada) o materiales compuestos de fibra . Los puntos de introducción de fuerzas a menudo se proporcionan con refuerzos.
Aplicaciones
Las aplicaciones son, por ejemplo, barcos deportivos, piezas de aviones (fuselaje, alas), vagones de ferrocarril, tablas de surf (de poliuretano ) y palas de rotor para turbinas eólicas.
Los paneles sándwich con un núcleo de nido de abeja hechos de fibras de aramida con capas externas de preimpregnados de fibra de vidrio se utilizan a menudo como paredes para cocinas y baños en aviones.
En la construcción se utilizan paneles sándwich prefabricados que constan de una carcasa de soporte de hormigón armado , aislamiento térmico y una carcasa de revestimiento de ladrillo clinker u hormigón . Además, los paneles compuestos con capas de recubrimiento metálicas y un aislamiento térmico intermedio se denominan elementos sándwich o paneles sándwich . Las puertas de las habitaciones suelen estar hechas de revestimientos de madera contrachapada con un núcleo de panal de papel.
Hay elementos sándwich transparentes para los techos de las naves de producción que dejan pasar la luz del día para iluminar los lugares de trabajo. Esto ahorra energía, ya que puede hacerlo temporalmente sin iluminación artificial.
Las placas de fachada ventiladas para el diseño de fachadas y como protección contra la lluvia consisten en parte en paneles compuestos de aluminio con recubrimiento en polvo o folienbeklebten de 3 a 10 mm de espesor (engl.: Paneles compuestos de aluminio, ACP). Los paneles de tales sistemas de fachada se pueden doblar con radios más grandes o, después de quitar una cuña del material en la parte posterior, biselar. Están disponibles en diferentes clases de fuego, desde normalmente inflamables hasta no inflamables, según el material del núcleo.
Los letreros publicitarios, vallas publicitarias y fotografías de gran formato con alta resistencia a los rayos UV y a la intemperie se pueden fabricar con paneles compuestos de aluminio de 3 a 10 mm de espesor con un núcleo de polietileno marrón oscuro . Tienen nombres como Alu-Dibond o Aluminium Composite Material (ACM). Los letreros impresos o pegados generalmente no necesitan un marco. Los letreros con fotos o impresiones laminadas son adecuados para lugares secos.
En la construcción naval , la construcción tipo sándwich es muy común , especialmente para embarcaciones de recreo . En la construcción naval grande, promete más seguridad, especialmente con los petroleros . Los barcos existentes también se pueden adaptar.
En la construcción de vehículos, las paredes exteriores con aislamiento térmico en construcción sándwich se utilizan, entre otras cosas, en casas móviles y en las carrocerías refrigeradas de vehículos comerciales.
En la ingeniería automotriz , el término construcción en sándwich también se usa para un diseño compacto en el que la caja de cambios y el motor transversal, que está fuertemente inclinado hacia adelante, están parcialmente debajo del piso del espacio para los pies delantero. En caso de impacto, no penetran en el habitáculo, sino que se empujan hacia atrás debajo de él. Toda la parte delantera del vehículo se puede utilizar como zona de deformación . En el doble piso del vehículo, reforzado por largueros transversales y longitudinales, hay espacio para la batería y el tanque, entre otras cosas. Mercedes-Benz construyó la W 168 y la W 169 , la primera y la segunda Clase A , de acuerdo con este principio .
Antes de la fundación del estado de Israel, Hagana , el precursor del ejército israelí, convirtió camiones en los llamados vehículos blindados tipo sándwich . Recibieron superestructuras hechas de tablones de madera, que se cubrieron con chapa de acero por ambos lados.
En la fabricación de esquís , la construcción en sándwich permite una gran variabilidad en términos de uso de material y esfuerzo de construcción: el ancho de banda varía desde un núcleo de espuma simple para esquís para principiantes hasta series pequeñas para esquís de la Copa del Mundo de la FIS con núcleo de madera encolada.
Se está investigando una estructura con espuma metálica como material central para las palas de la turbina .
En el sector aeroespacial, los paneles sándwich hechos de placas de recubrimiento de CFRP y un núcleo de panal de aluminio se utilizan para los paneles para la electrónica. Algunos dispositivos también tienen paneles sándwich hechos exclusivamente de CFRP, ya que son más resistentes a la torsión y más ligeros.