El dominio de la formulación de los materiales compuestos constituye un reto técnico importante en I+D, en control de calidad y en peritaje de materiales.
La desformulación de composites tiene como objetivo identificar y caracterizar los componentes (matriz, refuerzos, cargas, aditivos) así como sus proporciones.
Su necesidad: realizar una desformulación de composite para identificar con precisión la composición de sus materiales
¿Qué es una desformulación?
La desformulación es un proceso de descomposición analítica cuyo objetivo es separar, identificar y cuantificar las sustancias que componen una formulación. Para ello, la desformulación recurre a numerosos análisis químicos diversos.
La desformulación se aplica a todo tipo de sector industrial y se utiliza en diversos contextos:
- Analizar y determinar la composición de una mezcla/material desconocido,
- Comparar la composición de varios productos (double-sourcing o multi-sourcing),
- Controlar la conformidad de un producto con una Ficha de Datos de Seguridad (FDS) o una ficha técnica,
- Comprender un fenómeno inusual, etc.
¿Qué es un composite?
Un composite es un material constituido por al menos dos materiales de naturaleza diferente.
Cuando se combinan dos materiales o más, se obtiene un material que posee el conjunto de las propiedades de los materiales utilizados para su fabricación y, por tanto, es un material más eficiente.
Un composite está constituido por:
- una estructura llamada refuerzo, que garantiza la resistencia mecánica del material compuesto, por ejemplo: la fibra de vidrio, el carbono, el cáñamo, el lino.
- una matriz que protege el refuerzo
Hoy en día existe un gran número de materiales compuestos, en particular la fibra de vidrio, el hormigón armado, el contrachapado…
FILAB le acompaña en los análisis de desformulación de sus composites
La experiencia de FILAB como laboratorio de desformulación de composites
En el laboratorio FILAB, la desformulación de composites se basa en:
- Una experiencia reconocida en caracterización de materiales polímeros y composites
- Un enfoque multitécnico adaptado a matrices complejas
- Una interpretación experta orientada a la toma de decisiones industriales
Objetivos de un análisis de desformulación de composite
La desformulación de materiales compuestos responde a objetivos analíticos precisos. Nuestro enfoque se basa en la combinación de técnicas complementarias que permiten una interpretación fiable y aprovechable industrialmente.
Identificar químicamente la matriz polimérica (FTIR, DSC, TGA, Py-GC/MS…)
Determinar la naturaleza y la proporción de las fibras de refuerzo
Cuantificar las cargas minerales mediante calcinación y análisis elementales
Caracterizar los aditivos orgánicos e inorgánicos
Estudiar la interfaz fibra/matriz mediante microscopía (MEB-EDX)
Comparar dos formulaciones en el marco de un benchmark o una pericia
Nuestros medios técnicos
IRTF
DSC
ATG
Py-GC/MS
MEB-EDX
Casos de aplicación en la industria
Un industrial constata una disminución de la resistencia mecánica en una pieza compuesta en servicio.
La problemática se centra en el origen del fallo: variación de la formulación, defecto de interfaz fibra/matriz o presencia de impurezas.
La desformulación de composite realizada en el laboratorio FILAB permite identificar la naturaleza exacta de la matriz polimérica, caracterizar las fibras y analizar los aditivos presentes. La combinación de los resultados pone de manifiesto una modificación de la formulación en el origen de la deriva del rendimiento.
En el marco de un cambio de proveedor, un fabricante desea verificar la equivalencia técnica entre dos piezas compuestas.
El laboratorio de desformulación realiza un análisis comparativo completo: identificación de las resinas, cuantificación de las cargas, caracterización de las fibras y análisis de los aditivos. Los resultados permiten evaluar la equivalencia de la formulación y asegurar la transición industrial.
Marco normativo y requisitos técnicos
Un enfoque de conformidad con un pliego de condiciones interno
Una verificación en el marco de una cualificación de proveedor
Una pericia judicial o técnica
Un análisis comparativo vinculado a requisitos normativos sectoriales
Sectores y matrices compuestas afectados por la deconformulación
La deconformulación de compuestos afecta a numerosos sectores industriales, con matrices y refuerzos específicos:
- Aeronáutica: carbono/epoxi, vidrio/epoxi, estructuras sándwich con resinas epoxi o fenólicas.
- Automoción: SMC, BMC en poliéster insaturado, termoplásticos reforzados (PP, PA), polímeros técnicos (PEEK, PPS).
- Energía: compuestos vidrio/epoxi o carbono/epoxi para palas y componentes técnicos, vinilésteres anticorrosión.
- Industria química: equipos de poliéster o viniléster reforzado con fibra de vidrio resistentes a entornos agresivos.
Las matrices analizadas incluyen, en particular, resinas epoxi, poliésteres insaturados, vinilésteres, poliamidas, polipropilenos reforzados, PEEK y PPS. Los análisis pueden realizarse sobre piezas acabadas, laminados o fragmentos procedentes de una pericia.
Análisis PET
Análisis PET
Análisis PU
Análisis PU
Microplásticos
Microplásticos
A través de nuestros tres niveles de servicios: el análisis, la pericia y el acompañamiento en I+D, FILAB acompaña a empresas de todos los sectores en temas de experticia en compuestos.
aller + loin
Análisis químico de la composición del material compuesto procedente de las mezclas de matriz, refuerzo y aditivo.
Caracterización de las propiedades del material compuesto: longitud, diámetro, grado de impregnación en masa…
Análisis de material compuesto y de composición procedente de las mezclas de matriz, refuerzo y aditivo.
Acompañamiento desde el diseño hasta la evolución de sus productos a base de materiales compuestos
Estudio de fallos en materiales compuestos: envejecimiento, rotura, no conformidad, aparición de depósito o partícula…
Nuestras preguntas frecuentes
La desformulación de composites es un proceso analítico que consiste en identificar y caracterizar todos los constituyentes de un material compuesto: matriz polimérica, fibras de refuerzo, cargas, aditivos y posibles impurezas. Permite obtener una visión completa y cuantitativa de la composición del material.
Una desformulación de composites permite comprender la composición exacta de un material, explicar un fallo, comparar dos formulaciones, verificar la conformidad con un pliego de condiciones o asegurar un cambio de proveedor.
FILAB, laboratorio experto en desformulación de composites, se basa en un enfoque multitécnico: FTIR, DSC, TGA, ATG-IR, Py-GC/MS, microscopía MEB-EDS, análisis elementales, cromatografía y técnicas térmicas. La elección depende de la naturaleza del composite y de la problemática industrial.
Sí. La fracción másica de las fibras y de las cargas puede determinarse mediante análisis termogravimétricos y análisis químicos complementarios. Estas mediciones permiten una cuantificación precisa de los constituyentes inorgánicos y orgánicos.
Sí. Los aditivos orgánicos (estabilizantes, plastificantes, retardantes de llama, agentes de acoplamiento) pueden identificarse mediante técnicas cromatográficas y espectrométricas adaptadas, en particular Py-GC/MS o GC/MS tras extracción.
La desformulación comparativa de composites permite identificar las diferencias de matriz, refuerzo, cargas o aditivos entre dos materiales. Este enfoque es especialmente útil durante un cambio de proveedor o en un proceso de benchmark técnico.
Sí. El análisis puede realizarse sobre una pieza terminada, un laminado, una placa, un fragmento procedente de una pericia o un material triturado. El protocolo analítico se adapta a la geometría y al estado de la muestra.
Los plazos varían según la naturaleza del análisis y la complejidad del proyecto de peritaje.
FILAB, no obstante, se compromete a ofrecer plazos rápidos y adaptados a sus restricciones y urgencias industriales.
Para obtener un presupuesto para una desformulación de composites, basta con completar el formulario web para que el equipo del laboratorio FILAB se ponga en contacto con usted.
Se envía un presupuesto en un plazo de 24 a 48 horas tras la recepción de la solicitud completa
