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Development of a Ecological friendly final consolidation step using Thermoplastic Fibre Placement for a helicopter door

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Fabricación de puertas de helicóptero respetuosa con el medio ambiente

La producción de piezas de helicóptero a partir de composites laminados es un proceso que consume mucha energía. Las técnicas de procesamiento asistidas por láser eliminan la necesidad de utilizar un autoclave —de gran consumo energético— y aportan otros beneficios adicionales.

Cambio climático y medio ambiente

Los composites de alto rendimiento para puertas de helicóptero reducen el peso de la aeronave y poseen una elevada resistencia y reciclabilidad. No obstante, el procesado convencional de composites termoendurecidos incluye el paso por un autoclave para curar las capas preimpregnadas y reforzadas con fibras, previamente alineadas de forma manual.Científicos dotados de fondos de la Unión Europea crearon una tecnología que mejora la sostenibilidad de la fabricación de puertas de helicóptero gracias al proyecto DEFCODOOR. Se basa en el empleo de termoplásticos y de la deposición de fibras termoplásticas (TFP) asistida por láser, técnica que permite la deposición rápida y la consolidación in situ de cintas de termoplásticos unidireccionales y ahorra distintos pasos dedicados a la unión de componentes. Al prescindir del autoclave se reduce además el tiempo de producción.Los termoplásticos poseen varias ventajas en comparación con los termoendurecidos y su popularidad no deja de crecer, pues no precisan de un autoclave para formar retículas y pueden volver a derretirse y reutilizarse al no generarse en un proceso irreversible. Esta última ventaja le dota de un grado elevado de reciclabilidad. Por último, su fabricación es más respetuosa con el medio ambiente que los termoendurecidos, que precisan mucha más energía y generan sustancias químicas nocivas.El equipo desarrolló tecnología con la que producir estructuras consistentes en revestimiento y rigidizador (que evita su flexión) para la fabricación de piezas de helicóptero. Los laminados rigidizadores fabricados a medida dotados de refuerzos concretos se produjeron mediante TFP asistido por láser y se termoformaron en un perfil omega para su posterior utilización en puertas de helicópteros. Estos se unieron in situ a laminados de revestimiento con la misma tecnología láser. Los científicos cotejaron las propiedades de los especímenes laminados y consolidados in situ con especímenes convencionales laminados a posteriori, una comparación que proporcionó información importante sobre el sistema de procesamiento.En DEFCODOOR se mostraron los múltiples beneficios del TFP asistido por láser y el posterior termoconformado para generar piezas estructurales de helicóptero a partir de termoplásticos respetuosos con el medio ambiente. Este proceso no solo reduce la cantidad de energía necesaria y de materiales sobrantes, sino que estos últimos pueden reutilizarse para fabricar componentes de menor tamaño. Al suprimir los procesos y los materiales de unión gracias a la consolidación in situ también se reducen los costes de montaje en cerca de un 40 %. La optimización mayor de la calidad del producto ofrecida por esta tecnología podría mejorar considerablemente la competitividad y la sostenibilidad de la industria dedicada a los helicópteros.

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