Soluciones innovadoras para las alas de materiales compuestos
La infusión de resinas líquidas se ha propuesto para estructuras rigidizadas de alta calidad, como tirantes y revestimientos de alas así como para el cajón central del ala. Realizado fuera de autoclave —es decir, sin presión—, este proceso innovador permite utilizar materiales compuestos de tal manera que se reducen tanto los costes como el peso de los componentes. El objetivo principal del proyecto PLIT (Panel liquid infusion technology), financiado por la UE, ha consistido en aportar una comprensión profunda de los fenómenos fluidodinámicos durante la impregnación. Se ha desarrollado un modelo numérico para identificar las posibles causas de la distribución no uniforme de la resina que puede dar lugar a puntos secos, piezas compuestas parcialmente inyectadas u otros defectos. Para desarrollar el modelo ha sido necesario conocer los tiempos de llenado en ubicaciones concretas dentro de las secciones alares. Con ese fin, los participantes del proyecto PLIT han diseñado y construido un banco de pruebas especialmente indicado para secciones rigidizadas de revestimiento alar. A continuación se han realizado pruebas exhaustivas para medir parámetros clave de los refuerzos de carbono y las resinas epoxi que afectan al flujo de las resinas. En concreto, la validación experimental de los parámetros de permeabilidad y viscosidad del modelo han permitido conseguir una buena correlación entre los tiempos de llenado hallados en laboratorio y los simulados. En comparación a los cálculos computacionales tridimensionales del flujo de resinas, empleados habitualmente en el análisis de los procesos de infusión, el modelo PLIT proporciona predicciones exactas de dicho flujo a través de los laminados en un periodo de tiempo mucho más corto. Con anterioridad al proyecto PLIT, la infusión de resinas líquidas requería realizar muchas pruebas en laboratorio para poder definir una configuración óptima de la infusión, aplicable a estructuras de gran tamaño. El elevado coste de ese proceso de prueba y error ha conducido a diseños de infusión excesivamente cautos o a que los técnicos se decidiesen por tecnologías y materiales de fabricación alternativos. Estas nuevas herramientas de simulación, más exactas y eficientes, contribuirán a una adopción más amplia de la infusión de resinas líquidas.
Palabras clave
Alas compuestas, infusión de resinas líquidas, iniciativa «Cielo Limpio», materiales compuestos, composites, fenómenos fluidodinámicos
