Estructuras ecológicas para aeronaves
En los composites se combinan fibras de refuerzo con una matriz que las liga. Normalmente, la fabricación se ha basado en la impregnación previa de las fibras con una resina y el uso de un autoclave para realizar la preforma. Esto requiere una cantidad ingente de energía y genera cantidades importantes de residuos. El moldeado de composites a partir de líquido (LCM), una familia de técnicas bien conocida, utiliza la preforma de fibras secas en un molde en el cual se inyecta una resina líquida a continuación. Los científicos han avanzado en el procedimiento de preparar las preformas de fibras secas gracias a la financiación de la Unión Europea para el proyecto «Advanced preform manufacturing for industrial LCM-processes» (APRIL). El proyecto se centró en sustituir el proceso de autoclave por la fabricación de componentes basada en procesos textiles y nuevas técnicas de unión para obtener la preforma. El resultado es un proceso más ecológico para obtener estructuras de carbono reforzado con fibras para aeronaves. La preforma debe cumplir con tolerancias geométricas y mantener las dimensiones de un resultado con la forma casi final. Los científicos también querían producir preformas con formas geométricas complejas y combinar preformas más pequeñas en una mayor para obtener más flexibilidad. Entre los desarrollos del proyecto figuran la selección de nuevos materiales ligantes y la introducción de una tecnología de trenzado asistida por robots con el fin de fabricar piezas para refuerzos (larguerillos en T). Los análisis demostraron que el proceso de trenzado daba lugar a refuerzos que cumplían con los requisitos mecánicos, con una mayor eficiencia de fabricación y una cantidad de residuos mucho menor (hasta menos del uno por ciento). Se evaluaron distintas tecnologías para preformar y unir las piezas. La activación térmica del ligante dio lugar a los resultados más precisos para el preformado de refuerzos. No obstante, la soldadura ultrasónica del ligante era una forma rápida de conectar preformas separadas para formar conjuntos mayores de preformas, y consumía muy poca energía. El prototipo de línea de construcción en serie tuvo mucho éxito en comparación con los procesos de preparación en autoclave y las tecnologías de conformado actuales. Durante la producción de estructuras aeronáuticas de composite se observó una reducción importante del consumo energético y la generación de residuos. Ahora es posible un transporte más ecológico mediante procesos de fabricación sostenibles que dan lugar a componentes ligeros para reducir el consumo energético y las emisiones relacionadas durante los vuelos.
Palabras clave
Aeronave, composite, refuerzo, fibras, matriz, resina, autoclave, preforma, moldeado con composite líquido, trenzado, rigidez
