Patch compositi intelligenti per aeromobili Quando si verifica un difetto strutturale su un aeromobile, la cricca deve essere riparata. La nuova tecnologia di riparazione con patch compositi sfrutta i nanomateriali di carbonio per il controllo avanzato del processo, le prestazioni dei patch e il monitoraggio delle condizioni strutturali. Tecnologie industriali © Thinkstock Quando i componenti dell'aeromobile, quelli vecchi di metallo e quelli nuovi in composito, presentano segni di fatica, cricche o altri danni, l'integrità della riparazione è fondamentale per la sicurezza dei passeggeri e dell'equipaggio. I patch compositi adesivi dotati di alta resistenza alla corrosione e sigillatura stanno diventando un'importante alternativa per il fissaggio in termini di interfacciamento tra patch e componente. Il progetto www.iapetus.eu (IAPETUS) , finanziato dall'UE, ha rivoluzionato la riparazione sul campo con fissaggio a caldo sfruttando i nanomateriali di carbonio sia sulla patch sia sull'adesivo. Il loro utilizzo implica una soluzione di riparazione multi-funzionale che comprende un innovativo processo di indurimento, il relativo monitoraggio e il monitoraggio continuo delle condizioni dei componenti metallici e compositi dell'aeromobile. I patch di riparazione compositi intelligenti elettricamente conduttivi sono fatti di un sistema epossidico in fibra di carbonio (grafite) costituito da materiali a matrice contenenti nanotubi di carbonio. Questi ultimi migliorano l'omogeneità delle proprietà termiche ed elettriche per consentire un riscaldamento omogeneo. Il team ha sviluppato due nuove metodologie di indurimento: resistenza diretta e riscaldamento a induzione. La prima si basa sul passaggio di corrente elettrica e la seconda sull'applicazione di un campo magnetico attraverso le fibre di carbonio elettricamente conduttive e la rete di nanotubi di carbonio. Una nuova generazione di adesivi con additivi di nanotubi di carbonio per migliorare la resistenza, il controllo della dilatazione termica e l'elevata conduttività elettrica e termica ha permesso la polimerizzazione per riscaldamento diretto. Gli scienziati hanno sviluppato una tecnologia di rilevamento basata sul monitoraggio dell'impedenza wireless e sulla termografia a infrarossi. Questa tecnologia è in grado di rilevare i cambiamenti nella rete di nanotubi, nei patch e/o nell'adesivo, confrontando i risultati delle convenzionali tecniche di controllo non distruttivo. Questa tecnologia è stata applicata alle riparazioni con patch intelligenti convenzionali e di nuova concezione, sia su campioni compositi sia su quelli di alluminio. Il progetto IAPETUS ha dimostrato che la rivoluzionaria tecnologia di riparazione con patch compositi prevede un miglior indurimento e un miglior comportamento al carico meccanico rispetto ai tradizionali patch bullonati meccanicamente. La soluzione riduce inoltre significativamente il tempo e i costi associati alle riparazioni. Con il monitoraggio continuo delle condizioni, anche se compare un difetto, la manutenzione sarà tempestiva ed economicamente efficiente, garantendo al contempo la sicurezza dei passeggeri delle compagnie aeree. Il progetto IAPETUS ha contribuito al trasporto aereo ecologico e sicuro, promuovendo la posizione dell'UE nel settore aerospaziale a livello mondiale.
